常用低压电器常见故障及判断技术培训教材ppt课件.ppt

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1、低压电器常见故障及判断技术培训,任课老师：李华良,凡是根据外界特定的信号或要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气元件或设备均称为电器。,第一章 常用低压电器,第一节 低压电器的作用和分类电器的定义：,是指工作在直流1500V、交流1200V及以下的电路中，以实现对电路的控制、检测、保护、变换、调节等作用的基本器件。,采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压电器；,利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称为电子式低压电器；,利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化电器、智能化电器或可通信电器等。,低压电器的定义,低压

2、电器的分类,（一）按操作方式,（二）按用途,（三）按工作原理,手动电器，如刀开关、按钮和转换开关等；,自动电器，如低压断路器、接触器和继电器等；,低压配电电器，如刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器等；,低压控制电器，如接触器、继电器、控制器、控制按钮、主令控制器等；,电磁式电器，如交直流接触器、电磁式继电器等；,非电量控制电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器等；,三、低压电器的发展方向,低压电器的智能化和网络化,设计与开发手段的现代化,环保材料的广泛使用,结构设计的模块化和零部件通用化,四、低压电气的主要技术参数,使用类别,主参数额定工作电压和额定工作电流,通断能力,寿命,25 Dec

3、ember 2022,第二节 低压开关,低压开关又称低压隔离器，是低压电器中结构比较简单、应用广泛的一类手动电器。主要有刀开关、组合开关、以及用刀与熔断器组合成的胶盖瓷底刀开关和熔断器式刀开关，还有转换开关等。,一、刀开关,刀开关是低压电器中结构最简单、应用最广泛的一类手动电器。主要用在低压成套配电装置中。 作用：用于不频繁的手动接通和分断交直流电路或作隔离开关用。,分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器,作

4、用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ：,控制对象：380V， 在卸煤机上有应用,考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应如下选择：（35)倍异步电机额定电流,三、低压断路器 (自动开关)电器符号QF,低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。,低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动开关。,作用：可实现短路、过载、失压保护。,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,(1)、低压断路器的作用

5、及分类,作用：用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。分类：,框架式（万能式）塑料外壳式（装置式）,(2)、低压断路器的工作原理,锁钩,主触点手动闭合,过流 脱扣器,衔铁,连杆装置,释放弹簧,过载脱扣器,触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路，为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。 脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时，脱扣器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分断。 欠压脱扣器 过电流脱扣器 过载

6、脱扣器脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件，当脱扣结构接收到信号后由断路器切断电路。,(3)、低压断路器的结构,(5)、低压断路器的主要技术参数,额定电压额定电流极数脱扣器型整定电流范围分断能力动作时间等,断路器DZ20系列-1,DZ20系列塑壳式断路器额定绝缘电压为660V, 交流50Hz或60Hz，额定工作电压380V及以下，额定电流至1250A，一般作为配电用，额定电流225A及以下和4 00Y型的断路器亦可作为保护电动机用。在正常情况下，断路器可分别作为线路不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。,塑壳式低压断路器一般用作配电线路的保护开关以及电动机和照明电路的控制开关等。,常用的有：

7、DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二种是引进国外技术生产的产品。,（三）分类,1 框架式DW系列（万能式）,2 塑壳式DZ系列（装置式）,框架式低压断路器主要用于40100kW电动机回路的不频繁全压启动，并起短路、过载、失压保护作用。,常用的有：DW10、DW15、ME、AE、AH及3WE系列。后四种是引进国外技术生产的产品。,塑壳断路器和框架断路器的区别,简单说就是大小的区别，不仅是外形尺寸上框架断路器要大于塑壳断路器，而且框架断路器的电流等级，分段能力等都要大于塑壳断路器。这是本质上的区别，因此框架断路器和塑壳断路器应用的场合不同，框架应用于上级进线，塑壳应用于框架的下级。框架

8、断路器的额定电流要大很多，一般为630A-6300A，如：DW15,DW16和DW17系列框架断路器都达到了这个标准）。另外在分段能力上，框架断路器要比塑壳断路器高。 塑壳断路器采用塑料化结构，特点是将断路器外壳、框架采用塑料压制而成，将触头、灭弧系统都放在绝缘小室中，防止相间短路，确保电弧向上喷出，保证触头系统可靠分断。而框架断路器采用模块化结构，分为框架、触头灭弧系统、手动操作机构、电动操作机构、智能型控制器以及抽屉座等部分。,25 December 2022,（三）塑壳式低压断路器典型产品,塑壳式低压断路器根据用途分为配电用熔断器、电动机保护用和其它负载用断路器，用作配电线路、电动机、照

9、明电路及电热器等设备的电源开展开关及保护。,常用的有：DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二种是引进国外技术生产的产品。,25 December 2022,（四）塑壳式低压断路器的选用,塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。,选择原则是：,1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。,2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。,3）断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大 短路电流。,4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。,25 December 2022,8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。,5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。

10、,6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。,7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为815倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为36倍电动机额定电流。,（四）低压断路器的选用,塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。,选择原则是：,1）断路器额定电压和额定电流不小于电路正常工作 电压和工作电流。,2）热脱扣器的整定电流与所控制的电动机的额定电 流或负载额定电流一致。,3）电流脱扣器瞬时脱扣整定电流大于负载电路正常 工作时的尖峰电流。,25 December 2022,第三节 熔断器(FU),定义： 熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后

11、,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器.广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过电流保护.熔断器是一种在短路或严重过载时利用熔化作用而切断电路的保护电器，它主要由熔体和熔断管组成。其中熔体既是敏感元件又是执行元件。由易溶金属制成，熔断管用瓷、玻璃或硬制纤维制成。,一、熔断器结构及工作原理,熔体、安装熔体的熔管、熔座,熔断器种类：常见有:插入式、螺旋式、封闭管式和自复式。,熔断器工作原理,熔断器接入电路时，熔体与保护电路串联连接，当该电路中发生短路或严重过载故障时，通过熔体的电流达到或超过其允许的正常发热电流，熔体上产生的热量使熔体温度急剧上升，当达到熔体金属的熔点时，熔体自行熔断，

12、分断电路切断故障电流，从而保护了电气设备。,结构,熔体、安装熔体的熔管、熔座,25 December 2022,（一）熔断器的主要技术参数,1额定电压,2额定电流,3极限分断能力,4熔断电流,25 December 2022,按结构分有：半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。,三、熔断器典型产品,按用途分：工业用熔断器、半导体保护用熔断器、快速熔断器和特殊熔断器。,RC1A 系列瓷插式熔断器,典型产品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔断器，RL1B系列带断相保护螺旋式熔断器，RT18、RT18-X系列熔断器以及RT14系列有填料密封管式熔断器。还有国外引进

13、技术生产的NT系列有填料密闭式刀型触头熔断器与NGT系列半导体器件保护用熔断器等。,25 December 2022,图 1-15 螺旋式熔断器结构示意图1-瓷帽 2-金属螺管 3-指示器 4-熔管 5-瓷套 6-下接线端 7-上接线端 8-瓷座,RL6、RL7螺旋式 熔 断器结构示意图：,RM10 系列无填料封闭管式熔断器,有填料快速熔断器,有填料封闭管式熔断器,25 December 2022,自复式熔断器,25 December 2022,RL系列型号含义：,熔断器的符号、型号,25 December 2022,四、熔断器的选用,1）熔断器类型的选择,2）熔断器额定电压的选择,3）熔体、

14、熔断器额定电流的选择,4）熔断器额定电流的校验,25 December 2022,三、接近开关,25 December 2022,接近开关是一种非接触式的检测装置，能检测金属物或非金属物（仅对光电式接近开关）存在与否，只要当运动的物体接近它一定距离时就能发出接近信号，以控制运动物体的位置。接近开关不等于行程开关，它具有计数作用。,电磁感应式接近开关结构框图,三、接近开关,25 December 2022,接近开关按工作原理分有电磁感应式、光电式两种。电磁感应式又有高频振荡型、电容型、电磁感应型、 永磁型、磁敏元件型。,25 December 2022,接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交

15、直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。,第五节 电磁式接触器,接触器在电力拖动和自动控制系统中，主要控制对象是电动机接触器是电力拖动与自动控制系统中重要的一种低压电器,第五节 电磁式接触器,25 December 2022,按操作方式分有：,电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；,按灭弧介质分有：,空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；,按主触头控制的电流性质分有：,交流接触器、直流接触器 ；,按电磁机构的励磁方式分有：,直流励磁操作与交流励磁操作两种 。,电磁式电器,电磁式电器在低压电器中占有十分重要的地位，在电气控制系统中应用最为普遍电磁机构按其电源种类分为：交流和直流两

16、种，执行机构则可分为触头系统和灭弧装置。,电磁接触器的实际结构,接触器常见使用类别和典型用途,25 December 2022,常用典型交流接触器简介,空气电磁式交流接触器,典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。,CJ20系列型号含义：,25 December 2022,（二）切换电容器接触器,（三）真空交流接触器,专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。,常用产品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。,以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。适

17、用于条件恶劣的危险环境中。,常用的真空交流接触器有：CKJ和EVS系列等。,25 December 2022,B系列型号含义：,交流接触器,用于远距离控制电压至380V、电流至600A的交流电路，以及频繁启动和控制交流电动机的控制电器,交流接触器的工作原理,当电磁线圈接受指令信号得电后，铁芯被磁化为电磁铁产生电磁吸力，当克服弹簧的反弹力时使动铁芯吸合，带动触头动作，即常闭触头分开、常开触头闭合，当线圈失电后，电磁铁失磁，电磁吸力消失，在弹簧的作用下触头复位,交流接触器线圈的工作电压,应为其额定电压的85%105%，这样才能保证接触器可靠吸合,直流接触器,直流接触器主要供远距离接通和断开额定电压

18、至660V、额定电流1600A以下的直流电力线路之用，并适宜直流电动机的频繁启动、停止、换向及反接制动,25 December 2022,直流接触器,应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以及CD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。,常用直流接触器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。,直流接触器的结构,触点系统、电磁机构和灭弧装置等部分组成,25 December 2022,CZ18系列接触器型号含义：,接触器的选用,选择接触器时应注意以下几点：接触器主触头的额定电压负载额定电压接触器主

19、触头的额定电流1.3倍负载额定电流接触器线圈额定电压。当线路简单，使用电器较少时，可选用220V或380V；在线路复杂，使用电器较多或不太安全的场所，可选用36、110V、或127V。接触器的触头数量、种类应满足控制线路要求。操作频率（每小时触头通断次数）。当通断电流较大及通断频率超过规定数值时，应选用额定电流大一级的接触器型号。否则，会使触头严重发热，甚至熔焊在一起，造成电动机等负载缺陷运行。,25 December 2022,一、电磁式继电器的基本结构及分类,（一）电磁式继电器的结构,1电磁机构,2触头系统,3调节装置,图5-17 电磁式继电器的典型结构1-底座 2-铁心 3-释放弹簧 4

20、-调节螺母 5-调节螺母6-衔铁 7-非磁性垫片 8-极靴 9-触头系统 10-线圈,25 December 2022,（二）电磁式继电器的分类,按用途不同分有：控制继电器、保护继电器、通讯继电器和安全继电器等,电磁式继电器按输入信号不同分有：电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器,按线圈电流种类不同分有：交流继电器和直流继电器,25 December 2022,二、电磁式继电器的特性及主要参数,（一）电磁式继电器的特性,xo 继电器的动作值,xr 继电器的返回值,yo 衔铁释放状态,y1 衔铁吸合状态,图5-9 电磁式继电器的特性,25 December 2022,（二）

21、继电器的主要参数,1额定参数,2动作参数,5动作时间,3整定值,返回参数,25 December 2022,（三）电磁式中间继电器,中间继电器实质上是一种电压继电器，但它的触点数量较多，容量较大，起到中间放大（触点数量和容量）作用。,中间继电器原理：线圈通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合，线圈断电，动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位，继电器的工作原理是当某一输入量（如电压、电流、温度、速度、压力等）达到预定数值时使它动作，以改变控制电路的工作状态，从而实现既定的控制或保护的目的，在此过程中，继电器主要起了传递信号的作用。,25 December 2

22、022,电磁式电流继电器,作用：,分类：,25 December 2022,4继电器返回系数的调节,电磁式继电器的选用,1使用类别的选用,2额定工作电流与额定工作电压的选用,3工作制的选用,25 December 2022,（四）常用典型电磁式继电器简介,直流电磁式通用继电器常用的有JT3、JT9、JT10、 JT18等系列,电磁式中间继电器常用的有JZ7、 JZ11 、 JZ14 、JZ15、 JDZ2等系列,3电磁式交、直流电流继电器常用的有JL3、JL14、 JL15等系列,时间继电器的符号a）线圈 b）通电延时线圈 C）断电延时线圈 d）延时闭合常开触点e）延时断开常闭触点 f）延时断

23、开常开触点 g）延时闭合常闭触点 h） 瞬时常开触点 i ）瞬时常闭触点,a） b） c） d）,KT,KT,KT,（ （,KT,（ （,KT,）,KT,） ）,KT,e） f） g） h） i）,25 December 2022,JS23系列型号含义：,JS 23 / 安装方式：1螺钉安装式；2卡轨安装式 延时时间：10.230S；210180S 输出触头形式及组合，见表59 设计序号 时间继电器,图文符号：,选用原则： 1.电源电压 2.控制回路所需要的延时方式 3.延时时间范围及延时误差 4.延时触头和瞬时触头类型、数量及容量 5.时间继电器类型 6.根据使用场合、工作环境选择,25 D

24、ecember 2022,第六节 热继电器,热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护,25 December 2022,一、电气控制对热继电器性能的要求,图5-22 热继电器保护特性与电动机过载特性的配合1-电动机的过载特性 2-热继电器的保护特性,应具有合理可靠的保护特性,具有一定的温度补偿,具有手动复位与自动复位功能,热继电器动作电流可以方便地调节,图形符号：,图1-39 热继电器的符号a）热元件 b）常闭触点,FR,a） b）,FR,25 December 2022,三、具有断相保护的热继电器,

25、图5-24 电动机三角形联结时U相断线时的电流分析,图5-25 差动式断相保护机构及工作原理a) 通电前 b) 三相正常电流 c) 三相均匀过载 d) W相断路1-上导板 2-下导板 3-杠杆 4-顶头 5-补偿双金属片 6-主双金属片,25 December 2022,JR20系列型号含义:,热继电器的主要参数和选择,25 December 2022,热继电器的选用,1）热继电器有三种安装方式，应按实际安装情况选择其安装型式。,2）原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。,3）在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作。,4）对于三角形接法电动机，应选用带断相

26、保护装置的热继电器,5）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确定热继电器的允许操作频率。,四、接触器常见故障及处理方法,(1)触头断相。因某相触头接触不好或联接螺钉松脱造成断相，使电机缺相运行。此时，电机也能转动，但转速低并发出较强的“嗡嗡”声。发现这种情况，要立即停机检修。(2)触头熔焊。接触器操作频率过高、过载运行，负载侧短路、触头表面有导电颗粒或触头弹簧压力过小等原因，都会引起触头熔焊。发生此故障即使按下停止按钮，电机也不会停转，应立即断开前一级开关，再进行检修。(3)相间短路。由于接触器正反转联锁失灵 ， 或因误动作致使两台接触器同时投入运行而造成相间短路；或因接触器动作过快，转换时

27、间短，在转换过程中，发生的电弧短路。凡此类故障，可在控制线路中采用接触器、按钮复合联锁控制电动机的正反转。(4)接触器不动作，看看线圈有没有电，若有电到线圈，没有动作，说明可能线圈烧，有万用表测量下，若电阻无穷大或者对地电阻为0，说明线圈烧，需更换接触器；若线圈没电，就要查线路故障。,(5)铁心噪音大。电磁系统在工作时发生一种轻微的“嗡嗡”声，这是正常的；若声音过大或异常，可判断电磁机构出现了故障。衔铁与铁心的接触面接触不 良或衔铁歪斜。铁心与衔铁经过多次磁撞后端面会变形和磨损，或因接触面上积有尘垢，油污 、锈蚀等，都将造成相互问接触不良而产生振动和噪声。铁心的振动会使线圈过热，严重时会烧毁线

28、圈，对 E形铁心，铁心中柱和衔铁之间留有 01-02 mm的气隙，铁心端面变形会使气隙减小，也会增大铁心噪声。铁心端面若有油垢，应折下清洗；端面若有变形或磨损，可用细砂布平铺在平板上，修复端面。机械方面的原因。如果触头压力过大或因活动部分运动受卡阻，使铁心不能完全吸合，都会产生较强振动和噪声。,五、热继电器故障及处理方法,热继电器的故障一般有热元件烧坏、误动作和不动作等现象。(1)热元件烧断。当热继电器动作频率太高，负载侧发生短路或电流过大，致使热元件烧断。欲排除此故障应先切断电源，检查电路排除短路故障，再重选用合适的热继电器，并重新调整定值。(2)热继电器误动作。这种故障的原因是：整定值偏小

29、，以致未过载就动作；电动机起动时间过长，使热继电器在起动过程中就有可能脱扣；操作频率过高，使热继电器经常受起动电流冲击 ；使用场所强烈的冲击和振动，使热继电器动作机构松动而脱扣；另外如果联接导线太细也会引起热继电器误动作。针对上述故障现象应调换适合上述工作性质的热继电器，并合理调整整定值或更换合适的联接导线。(3)热继电器不动作。由于热元件烧断或脱落，电流整定值偏大，以致长时间过载仍不动作 ；导板脱扣；联接线太粗等原因，使热继电器不动作，因此对电动机也就起不到保护作用。根据上述原因，可进行针对性修理。另外，热继电器动作脱扣后，不可立即手动复位，应过 2 min，待双金属片冷却后，再使触头复位。,结束，谢谢！,