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1、第四章 组合电器与成套装置,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器4.2启动器与控制器4.3电力成套配电装置,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,4.1.1刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器的用途和分类1.相关概念（1）刀开关。它是开关电器中结构最简单的一种，是通过动触点（触刀）与底座上的静触点（刀座）的契合与分离来接通与分断电路的一种开关电器，可用作不频繁地接通和分断容量不太大的供电线路或电气设备，也可以作隔离电源之用。（2）隔离器。它是指在断开位置上能将电气设备与电网明显可见地隔开，并保持有效的隔离距离的开关电器，它能在检修电气设备时确保维修人员的人身安全
2、。隔离器一般没有灭弧装置，只能接通和分断极小的或可以忽略的电流，如母线、电缆的分布电容电流、电压互感器的电流等。,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,（3）隔离开关。兼有开关作用的隔离器称为隔离开关，它具有一定的短路接通能力。一般情况下，普通开关（或负荷开关）不能当作隔离器使用，因为它不具备在断开位置的隔离功能；反之，隔离器也不能当作开关使用，因为在关断电流时会产生电弧。（4）熔断组合电器。为使刀开关和隔离器（开关）兼有保护功能，将刀开关和隔离器（开关）与熔断器组合在一起，形成熔断器组合电器。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电
3、器,如将刀开关和熔断器串联组合成负荷开关；刀开关的动触点由熔断器构成时，即为熔断器式刀开关。将隔离器（开关）和熔断器串联组合成一个单元，称为隔离器（开关）熔断器组；隔离器（开关）的动触点由熔断器或带熔断体的载熔件构成时，即为熔断器式隔离器（开关）。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,2.刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器的功能（1）刀开关的功能：能在正常电路中接通、承载和分断电流，可以在规定时间内承载非正常电流，如短路电流，可以接通短路电流。图形符号如图4-1（a）所示。（2）隔离器的功能：能在正常电路中承载电流，可以在规定时间内承载非正常电流，如
4、短路电流，不能带负载操作，在断开位置上具有隔离作用。图形符号如图4-1（b）所示。（3）隔离开关的功能：除具有刀开关所有的功能外，在断开位置上还具有隔离功能，图形符号如图4-1（c）所示。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,（4）刀开关熔断器组（负荷开关）和熔断器式刀开关的功能：能在正常电路中（包括规定的过载）接通、承载和分断电流，而且能分断短路电流。图形符号如图4-1（d）所示。（5）隔离器熔断器组和熔断器式隔离器的功能：能在正常电路中承载电流，可以分断短路电流，但不能带负载操作，在断开处具有隔离功能。图形符号如图4-1（e）所示。（6）隔离开关熔断器
5、组和熔断器式隔离开关的功能：能在正常电路中（包括规定的过载）接通、承载和分断电流，能分断短路电流；在断开位置上具有隔离功能。图形符号如图4-1（f）所示。3.分类刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器按极数可分为单极、双极和三极；按结构可分为平板式和条架式；按操作机构可分为直接手柄操作式、杠杆操作式、旋转操作式和电动操作式；按转换方式可分为单投和双投。除了大电流采用电动操作方式外，一般都采用手动操作方式。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,刀开关1.刀开关的结构和工作原理图4-2所示为平板式手柄操作的单极刀开关的结构示意图，它由绝缘手柄、触刀、静触座、
6、铰链支座和绝缘底板等构成。触刀材料多为紫铜制成，静触座及铰链支座多为黄铜制成，底板绝缘材料为酚醛玻璃板或环氧玻璃板及陶瓷等，手柄多为塑料。当操作人员利用手柄将触刀插入静触座时，就完成了接通操作，此时，由静触座、触刀和铰链支座形成了电流通路。当操作人员使触刀做反向运动，脱离静触座后，电路就被切断。与一般开关电器相比，刀开关的触刀和静触座就相当于动、静触点，为了保证触刀和静触座在合闸位置上的良好接触，它们之间必须要有一定的压力。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,所以，额定电流较小的刀开关，触刀一般采用单刀片形式，如图4-3所示；额定电流较大的刀开关还需要在
7、静触座的两侧加装弹簧以增加其接触压力；而额定电流很大的刀开关，触刀就要改为双刀片形式，如图4-4所示。刀开关在带负载分断电路时，触刀与静触座之间会产生电弧，若分断较大电流时，一般采用速断灭弧方式。为了保护操作人员的安全，大电流刀开关除了采用中央手柄直接操作外，还采用杠杆操作机构操作，操作机构的手柄可以安装在正面、侧面以适应不同的使用场合。当刀开关在分断大负载电流时，电弧弧柱的周围空气会发生电离，有可能在并行的各极之间发生闪络，从而导致电源间的短路，所以，一般在各极之间都加装有绝缘隔板，有的还设有灭弧罩，以避免发生闪络，同时增加其灭弧能力。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开
8、关及熔断器组合电器,2.刀开关的主要技术参数（1）额定电压。指在规定条件下，在长期工作中能承受的最高电压。（2）额定电流。指在规定条件下，在合闸位置上允许长期通过的最大工作电流。现在生产的大电流刀开关的额定电流一般分为100 A、200 A、400 A、600 A、1 000 A、1 500 A六级；小电流刀开关的额定电流一般分为10 A、15 A、20 A、30 A、60 A五级。（3）额定通断能力。指有通断能力的刀开关在规定条件下能可靠接通和分断的最大电流值。通常，大电流刀开关只有在有灭弧罩且采用杠杆操作时，才允许分断额定值以下的电流；否则，是绝不允许分断电流的。,上一页,下一页,返回,4
9、.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,（4）动稳定电流和热稳定电流。当发生短路事故时，如果刀开关能通以某一最大短路电流，并不因其所产生的巨大电动力的作用而发生变形、损坏等现象，把这个电流称为动稳定电流；当发生短路事故时，如果刀开关能在一定的时间（通常为1 s）内通以最大短路电流，刀开关并不因温度急剧升高而发生损坏现象，称这个电流为热稳定电流。（5）机械寿命和电寿命。刀开关在不需要修理或更换机械零件的情况下无载操作的次数称为机械寿命，刀开关为不频繁操作电器；在规定条件下，可靠地接通和分断的操作次数称为电寿命。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,
10、3.常用刀开关和隔离器（1）HD11HD14系列刀开关和HS11HS14系列刀形转换开关。这两个系列产品均为统一设计产品，采用开启式结构，400 A及以下产品采用单刀片，600 A及以上产品采用双刀片，操作方式有手柄式和杠杆操作机构式两种。允许带负荷操作的产品带灭弧罩。两个系列产品的产品型号含义如下：A类组代号：HD单投刀开关；HS双投刀开关。B操作方式：11中央手柄式；12侧方正面杠杆操作机构式；13中央正面杠杆操作机构式；14侧面操作手柄式。C额定电流，单位为A。D极数：1单极；2两极；3三极。E辅助代号：0不带灭弧罩；1带灭弧罩；8板前接线（限中央手柄式）；9板后接线（限中央手柄式）。,
11、上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,（2）HD17系列刀形隔离器和HS17系列刀形转换开关。适用于额定电压至AC 380 V、DC 220 V，额定电流至1 600 A的工业、企业供、配电网中，作电源隔离之用，带灭弧室的产品在规定条件下可接通和分断交流电流；有单极、两极和三极三种；有四种操作方式，即中央手柄式、侧方正面杠杆操作机构式、中央正面杠杆操作机构式和侧面操作手柄式。（3）HD18系列隔离器。采用组合式结构，双断点触头；额定电压AC 1 200 V、DC 1 500 V，额定工作电流为2 500 A和4 000 A两种；极数为单极、两极和三极；操作方
12、式为手动和电动两种。常用产品的技术参数见附录九中表9-1至表9-3所示。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,组合开关组合开关是一种通过手柄使刀片（动触片）旋转而实现线路的接通和断开的刀开关，由可以实现多组触点组合而得名。组合开关比一般的刀开关轻巧而且组合性更强，属于一种转换开关。组合开关广泛应用于电气设备中，作为非频繁接通和分断电路、切换电源和负载、控制小容量异步电动机的启动、停止、换向和星-三角启动等的开关电器。1.组合开关的结构和工作原理组合开关的结构、触点系统和外形如图4-5所示，主要由手柄、转轴、扭簧、凸轮、滑板等组成的操作机构和定位机构；由动触
13、点、静触点、弧板等组成的触点系统，若干套触点系统串套在绝缘方轴上，由操作机构统一操作。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,动触点由两片磷铜片与具有良好消弧性能的绝缘钢纸板铆合而成，其结构有90、180两种，图4-4所示为180结构形式。当转动手柄时，凸轮随转轴一起转动，并对扭簧储能，当手柄达到相应角度时，凸轮挤压滑板使之从定位缺口退出，同时扭簧中的储能释放，使滑板迅速转动90，使触点的通、断发生变化，由接通变为断开，或由断开变为接通。触点断开时，产生的电弧进入隔弧板形成的槽内熄灭。组合开关的图形符号及文字符号如图4-6所示。2.常用组合开关（1）HZ5系
14、列组合开关。此系列是HZ1、HZ2、HZ3、HZ4等技术指标比较落后的替代产品，HZ5系列组合开关有9种组合，即线路编号的01双极开关、02三极开关、03四极开关、04两电源可转换双极开关、05感应电动机逆转开关、06两电源可转换三极开关、07Y-启动开关、08双速电动机开关、09三速电动机开关。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,它适用于额定电压AC 50 Hz、380 V，DC 220 V，额定电流60 A及以下的电气线路中做电源引入开关、控制线路换接开关和控制电动机的启动、变速、停止和换向的控制开关HZ5系列组合开关型号的含义为：HZ组合开关。5设
15、计序号。a额定电流，10 A、20 A、40 A、60 A四个等级。b控制电动机功率，1.7 kW、4 kW、7.5 kW、10 kW四个等级。c定位特征代号，L单向（顺时针）60；M双向60。d线路编号。HZ5系列组合开关在实际中应用的典型接线可参阅产品说明书,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,（2）HZ10系列组合开关。该系列组合开关适用于额定电压AC 50 Hz 380 V，DC 220 V额定电流100 A及以下的电气线路中，供手动不频繁接通和分断电路、换接电源或负载、测量三相电压用。（3）3ST、3LB（HZW1）系列组合开关。该系列组合开关是
16、引进德国SIEMENS公司专有技术生产的新型产品，主要在交流50 Hz或60 z、电压220660 V、额定电流至63 A、控制电动机功率至22 kW；直流24600 V、额定电流至15 A的电路中，也可用于三相异步电动机带负荷启动、变速、换向及作为主、辅电路转换之用。该系列产品可全面替代HZ10、HZ12、HZ5等系列产品。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,4.1.4负荷开关（开关熔断器组）1.开启式负荷开关开启式负荷开关又称胶盖瓷座刀开关，俗称闸刀，是刀开关和熔丝组合而成的一种开关电器。主要用作电气照明线路、电热回路的控制开关，也可以用作分支电路的
17、配电开关。开启式负荷开关分为两极和三极两种，在降低容量的情况下，三极的开关还可以用作小容量（5.5 kW以下）感应电动机的非频繁启动控制开关。由于其结构简单、价格便宜、使用维修方便，所以广泛地应用在机械拖动的电动机控制电路中。开启式负荷开关的结构如图4-7所示，主要由带瓷手柄、触刀、静触座、熔丝等零件装配而成，开关的全部导电元件都固定在一块瓷底板座上。当操作人员手握瓷柄进行合闸操作时，触刀就绕铰链转动，插入静触座，完成电路接通动作；反之，触刀脱离静触座，切断电路。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,开启式负荷开关由于内部装设了熔丝，当其所控制的电路发生短
18、路故障时，可借助熔丝的快速熔断，而切断故障电路或设备，从而保护了电路中的其他电气设备。常用的开启式负荷开关有HK1、HK2、HK8等系列产品，主要应用于工频交流额定电压220 V或380 V，额定电流至63 A的电路中，作为手动不频繁操作的总开关、支路开关以及各种电器的控制开关，包括控制5.5 kW以下的感应电动机，当装设有熔丝时，可作为小容量线路的短路保护。HK系列开启式负荷开关的型号含义为：,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,HK开启式负荷开关。a设计序号。b额定电流；两极有10 A、15 A、30 A（或10 A、16 A、32 A）几个电流等级。
19、三极有15 A、30 A、60 A（或16 A、32 A、64 A）几个电流等级。c极数。常用开启式负荷开关的主要技术参数见附录九中表9-4所示。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,2.封闭式负荷开关封闭式负荷开关是在开启式负荷开关的基础上改进设计而成，开启式负荷开关的最大缺点是没有灭弧装置，手动操作时，触刀断开速度比较慢，开断大电流时，容易向外喷弧，对操作人员造成一定的危险。封闭式负荷开关的早期产品都带有铸铁外壳，所以习称铁壳开关。现在，铸铁外壳早已被结构轻巧、强度高、工艺先进的薄钢板外壳所取代，但习称仍然被沿用至今。,上一页,下一页,返回,4.1低压
20、刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,封闭式负荷开关一般用在工矿企业电气装置、电热及电气照明线路的配电设备中，作为非频繁接通和分断电路用，若额定电流在60 A以下的封闭式负荷开关，还可以用作异步电动机的非频繁全压启动的控制开关。封闭式负荷开关的结构与开启式负荷开关基本相似，只是在操动机构中，加装了储能弹簧，当手柄转过一定的角度后，储能弹簧的储能释放，使触刀迅速地插入或迅速地脱离静触座，使合闸和分闸的速度大大提高，从而提高了开关的接通和分断能力。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,封闭式负荷开关配用的熔断器一般有两种：额定电流在60 A及以下的配用瓷插
21、式熔断器；额定电流在100 A及以上的配用无填料封闭式熔断器。常用的封闭式负荷开关有HH3、HH4、HH10D、HH11、HH12D等系列。封闭式负荷开关基本外形如图4-8所示，其中HH3为侧面手柄式，最大额定电流为200 A；HH4为侧面手柄式，手柄和壳盖之间装有联锁，最大额定电流为100 A；HH10D为正面手柄式，有联锁，最大额定电流为100 A；HH11为侧面手柄式，但合闸后其手柄可推入壳内，最大额定电流为400 A。HH系列封闭式负荷开关的主要技术参数见附录九中表9-5所示。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,4.1.5熔断器式刀开关熔断器式刀
22、开关也称刀熔开关，是一种用高分断能力的有填料熔断器作为触刀的刀开关，功能与负荷开关极为相似。由于刀熔开关把刀开关和熔断器有机地组合在一起，所以，它具有消耗省、体积小、造价低和安装面积小的诸多优点而被广泛应用。熔断器式刀开关一般用于工频交流380 V或直流440 V、负荷电流100600 A的工、矿企业配电网中，用作电源开关、隔离开关及应急开关，在正常情况下可非频繁接通和分断电路，也可以作为输电线路及电气设备的过载保护和短路保护。熔断器式刀开关一般不宜直接开闭电动机。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,熔断器式刀开关的结构如 图4-9所示，主要由刀座（插座
23、）、触刀（熔断器）、灭弧室和操作机构等组成。熔断器安装在带有弹簧钩子锁板并可以沿金属导轨运动的绝缘横梁上，当操作手柄转动时，在操作机构的作用下，横梁沿导轨运动，使熔断器触刀插入或脱离刀座，完成电路的接通或分断动作。熔断器式刀开关具有一定的通断能力和短路保护能力，正常馈电时，通断线路由刀开关承担；当线路发生过载或短路故障时，切断故障电流由熔断器承担，对线路起到保护作用。常用的熔断器式刀开关如下：HR3系列。该系列熔断器式刀开关采用的熔断器是RT0有填料式熔断器，具有RT0熔断器和刀开关的基本性能，装有灭弧室，并做成各种操作形式，以便于各种结构的开关板、动力箱的安装。该系列产品的额定电流有100
24、A、200 A、400 A、600 A四个等级。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,HR5系列。该系列熔断器式刀开关主要由钢板底座和塑料盖板两部分组成，三对夹型刀座和灭弧室通过绝缘垫板装在底座上，熔断体装在盖板上，直接作为动触点刀片使用，盖板可沿铰链旋转打开成扇形，使熔断体可以从刀座中完全抽出，上盖板可以方便地从底座上取下，方便更换熔断体。灭弧室分外室和内室，并装有金属弧角，增强了灭弧能力。开关还有弹簧储能快速关合机构，使之能在极其繁重的条件下快速、安全地动作。该系列熔断器式刀开关还装有LX19K行程开关，若配有带撞针的熔断体时，则当某相熔断体熔断后，撞
25、击器弹出，通过一根传动轴触动行程开关，可以发出信号或切断控制回路，因此可以作为缺相保护，防止电动机缺相运行，但配用的熔断体须为NTA型带熔断撞击器的熔体。若无需缺相保护，则只需配用NT型熔断器或类似水平的产品即可。,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,HR6系列。该系列熔断器式刀开关的结构、外形和操作方式与HR5系列十分相似，如图4-10所示。不同的是其底座也由塑料制成，灭弧室采用金属栅片灭弧，灭弧效果更好，提高了触点的寿命，上盖板可以沿支持件呈扇形打开，只是比HR5系列的电隔离距离更大，满足隔离开关的要求。其底座上有三组安装孔，能满足各种控制柜和面板上安
26、装的要求，开关的前面和侧面可根据需要安装辅助开关，发出指示开关分合状态的信号，后面和侧面可装辅助开关，配带撞针的熔断体，当某相熔断体熔断时，撞击器弹出，通过一根传动轴触动辅助开关，发出信号，做断相保护用。HR系列熔断器式刀开关型号含义如下：,上一页,下一页,返回,4.1低压刀开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器,HR熔断器式刀开关或熔断器式隔离开关。a设计序号。b额定电流，单位为A。c极数。d操作及检修方式；1前面侧方操作前检修式；2前面中央操作后检修式；3侧面操作前检修式。常用HR系列熔断器式刀开关的主要技术参数见附录九中表9-6所示。,上一页,返回,4.2启动器与控制器,4.2.1启动器
27、的用途、分类和主要技术参数启动器是供电动机启动、停止和换向控制用的一种电器，除少数手力启动器外，启动器大多由接触器、热继电器、控制按钮等电器元件按一定方式组合而成，并具有过载、失压保护功能。启动器可分为全压直接启动器和减压启动器两类，后者又分为-启动器、自耦减压启动器、延边三角形启动器、电阻减压启动器等；按其外壳防护形式可分为开启式和防护式两种，所谓防护结构，就是把接触器和继电器都装在一个薄钢板制成的外壳内。同一结构的电磁启动器，按其用途可分为可逆电磁启动器和不可逆电磁启动器。,下一页,返回,4.2启动器与控制器,启动器的主要技术参数如下（1）接通和分断能力。由组成启动器的交流接触器决定。（2
28、）操作频率。启动器带有热继电器时，操作频率一般不超过60次/h；不带热继电器的，一般可达600次/h。（3）机械寿命和电寿命。在额定条件下，启动器的机械寿命应不低于300万次；电寿命不低于60万次；其热继电器的寿命不低于1 000次过载动作。（4）保护特性。带有热继电器的启动器，具有过载保护功能，使用中允许过载不超过5%，一般过载20%时，在20 min内即动作。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,常用启动器产品1.手力全电压启动器手力全电压启动器由手力操动机构、传动机构、触点系统和灭弧装置组成，没有保护功能，只能开闭电路。典型产品有QS5、QS5A、QS6等，QS5为手柄凸轮结构，
29、而QS6为按键式结构。图4-11所示为QS5启动器外形。该系列产品供不频繁控制三相笼型异步电动机的直接启动、停止。由于结构简单、价格低廉和操作不受电网电压波动的影响，在小型的工厂及农村地区有广泛的应用。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,2.磁力全电压启动器磁力全电压启动器由电磁接触器和保护继电器组成。如QC10系列磁力启动器是由CJ10系列接触器和JR16系列热继电器组成，具有失压、过载保护功能，需配熔断器作短路保护；QC25系列磁力启动器则是由CJ20系列交流接触器和JR20系列热继电器和熔断器组成，具有短路、过载、断相及失压保护功能，外形如图4-12所示；DRB、DEB、MSB
30、系列（不可逆）电磁启动器为引进德国BBC公司的B系列接触器和T系列热继电器、启动停止按钮及指示灯等组成，适用于AC 50 Hz或60 Hz，额定电压至660 V及以下、额定电流15.5 A及以下的电力线路中，供远距离控制电动机的启动与停止之用，并对笼型电动机有过载、断相和失压保护功能；QZ系列综合磁力启动器除了有交流接触器和热继电器外，还有诸如熔断器、组合开关、按钮开关、失压脱扣器及分励脱扣器等装置，主要有QZ610、QZ610D、QZ73等系列。磁力全压启动器主要应用于中、小容量低压异步电动机的直接启动和停止。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,3.自耦减压启动器自耦减压启动器又称
31、为自耦补偿启动器，简称补偿器，通常用于控制320 kW及以下的三相笼型异步电动机的不频繁启动和停止操作，具有过载和失压保护功能。自耦减压启动器利用自耦变压器降低电动机端电压以减小启动电流，同时还可以通过选择自耦变压器的不同抽头改变启动电流并达到改变启动转矩的目的。自耦变压器一般有两组抽头，可以得到两组不同的输出电压，一般为电源电压的80%和65%，启动时，自耦变压器的一组抽头（出厂时一般接在65%）接入电动机的回路中，当电动机的转速达到或接近额定转速时，将自耦变压器自动或手动切除，使电动机直接接到三相电源上进入正常运转状态。这样就可以减小电动机启动时的大电流对电网的冲击，减小网络涌流。常用的自
32、耦减压启动器有自动和手动两种，典型产品有XJ01系列自动自耦减压启动器；QJ3、QJ10、QJ10D等系列手动自耦减压启动器，图4-13（a）所示为QJ3自耦减压启动器的外形，图4-13（b）所示为其电路接线。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,4.星-三角减压启动器星-三角（-）减压启动器实际上就是一个降压启动器，适用于正常运行时定子绕组为三角形连接的三相笼型异步电动机。启动时将定子绕组接成星形，待电动机转速升至接近额定转速时，再改接成三角形，以降低启动电流，减轻其对电网的冲击。星?三角减压启动器结构简单，价格便宜，负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行，从而实现额定转矩与负载间
33、的匹配，提高电动机的效率，降低能耗。星-三角减压启动器有三种控制方式，即手动控制、自动控制和按钮控制。（1）手动星-三角启动器。手动星-三角启动器主要由不同外缘的凸轮触点元件、油箱、电器、操作手柄、定位机构和防护外壳等组成。启动器有启动（Y）、停止（0）和运行（）三个位置，触点元件多为双断点式银触点，其分、合动作由凸轮控制，设有金属灭弧罩。典型产品有QX1系列手动星-三角启动器，其外形如图4-14所示。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,（2）自动星-三角启动器。它一般是由三台交流接触器、一只热继电器、两只控制按钮和一只时间继电器等元件组成。常用产品有QX3、QX4、QJX2等系列，
34、前两个系列适用于AC50 Hz，电压380 V的电动机启动和停止，而QJX2适用于AC 50 Hz或60 Hz，电压至660 V，电流在95 A以下的电路中。图4-15所示为QJX2系列的外形及结构。（3）按钮控制星-三角启动器。按钮控制星-三角启动器的原理及组成与自动控制星-三角启动器相似，只是按钮变成了三只，即启动、运行和停止，而没有时间继电器，所以变成了全手动操作。接通电源，按下启动按钮，电动机接成星形，待电动机接近额定转速时，按下运行按钮，电动机接成三角形，全压运转，要停止则只需按下停止按钮即可。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,5.软启动器软启动器是一种集软启动、软停车、
35、轻载节能和多功能保护于一体的新型笼型异步电动机的控制设备，它不仅可以根据负载的特性来调节启动过程中的参数，如限流值、启动时间等，还可以自由无级调压至最佳启动电流，达到保护大功率负载的作用。软启动器具有体积小、启动电流小、节能、对电动机具有多种保护功能的特点，是传统启动器的更新换代产品。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,图4-16所示是由微机系统组成的一种软启动电路的原理框图，在软启动器中三相交流电源与被控电动机之间串有三相反并联的晶闸管和电子控制电路，通过移相触发电路或延时电路，启动时使晶闸管的导通角从0开始逐渐增大，电动机的端电压便从零逐渐上升，直至克服阻力矩成功启动。图中保护电
36、路包括过压检测电路、过流检测电路、温度检测电路和故障检测电路等，检测电路输出的信号通过DSP处理后产生中断，在异常情况下，送出信号给驱动电路，关闭电源以达到保护电路的目的。典型产品有SIEMENS的Tesys U、国产的SM1系列、JKRZ系列、JJR系列、STR系列、JR1系列、ATS46、ABB的PST系列等众多软启动器。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,控制器控制器是对低压电动机进行启动、调速、制动和换向的组合电器。常用的控制器有两类，一类是平面控制器，另一类是凸轮控制器。（1）平面控制器。这是一种用作直流电动机启动、调速的装置，产品为KP系列，采用的是电阻调速的方式，增加和
37、减小电枢回路的阻值，改变其运转速度，现已逐步被淘汰，在就不做详细介绍。,上一页,下一页,返回,4.2启动器与控制器,（2）凸轮控制器。这是为绕线式异步电动机设计的一种启动和调速装置，其组成和工作原理与主令控制器相似，所不同的是主令控制器仅工作于控制回路，触点容量小，无特殊的灭弧要求；而凸轮控制器除部分触点工作在控制回路外，还有部分触点工作在电动机的定子和转子回路，要求触点容量大，还应加灭弧装置。基本原理是：在绝缘方轴上采用积木式结构叠装一系列不同形状的凸轮，可以使一系列的触点按规定的顺序接通和分断电路，从而控制电动机的启动、换向和调速。由于凸轮控制器结构简单、价格低廉、操作安全方便，所以在工、
38、矿企业中有广泛的应用。常用的凸轮控制器有KT、KTJ系列。图4-17所示为KTJ1-50/1型凸轮控制器的外形和触点闭合图。凸轮控制器的文字符号为Q或QCC。,上一页,返回,4.3电力成套配电装置,低压成套配电装置低压成套配电装置主要有低压配电箱、低压配电屏和低压开关柜等，低压配电箱是小型化的可以在墙上或随机安装的柜。低压配电屏是按一定的接线方案将一次、二次低压设备组装起来，用于交流500 V以下、直流440 V以下配电室的户内开启式低压成套配电装置。低压开关柜是封闭的屏。它们有固定式、抽屉式和混合式3类，典型产品如下：（1）低压配电箱。属三箱类配电设备，主要是指动力配电箱、照明配电箱和插件箱
39、。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,动力配电箱主要用于交流50 Hz，额定电压500 V及以下，三相动力配电用，采用悬挂式箱结构，内装熔断器、刀开关、组合开关、断路器、接触器或磁力启动器等电器，有的还装有计量电表和一些信号、主令元件，典型产品有XL3、XL10、XL11、XL12、XL14、XL15、XL20、XL21、XL31等多个系列，主电路方案在一定程度上已标准化。XM系列照明配电箱适用于交流50 Hz，额定电压500 V及以下的非频繁操作的照明配电用，采用封闭箱式结构，悬挂式或嵌入式安装，内装小型断路器和漏电开关等电器。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,上述
40、两种配电箱一般都采用塑料外壳式DZ20型断路器或C45N型断路器，采用悬挂式，与配电变压器一起装在配电变压器台架上，配线合理，抄表、检修方便，坚固耐腐，经济适用，广泛应用在工、矿企业和农村地区。（2）PGL系列低压配电屏。这是我国广泛采用的一类低压配电装置，外形如图4-18（a）所示，型号含义为：PGL-，其中P表示低压开启式配电屏；G表示固定式；L表示动力用；首个表示设计序号；第二个表示一次方案号。PGL系列低压配电屏的主电路额定电压380 V，额定频率50 Hz，额定工作电流至1 500 A，额定绝缘电压500 V，辅助电路的额定工作电压有交流220 V、380 V和直流110 V、220
41、 V四种。PGL系列低压配电屏按主电路方案和分断能力又分为PGL1、PGL2、PGL3型，PGL3型为增容型。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,PGL1、PGL2、PGL3的额定分断能力为15 kA、30 kA、50 kA（均为有效值），安装处的预期短路电流不能超过上述值。此类屏结构简单、实用，外形尺寸为600（800、1 000）mm600（800）mm2 200 mm，PGL1、PGL2、PGL3型分别有41、64、121个品种。主要用于分配电能和控制电动机用。（3）GGD系列低压配电柜。该系列产品在技术标准上，已经与国际接轨，在我国广泛应用在发电厂、变电所和工、矿企业等用户
42、的动力、照明和配电设备的电能转换、分配和控制用。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,其外形如图4-18（b）所示，型号含义为首个字母G表示交流低压配电柜；第二个字母G表示固定式；D表示电力用。GGD系列交流低压配电柜的额定电压为380 V，额定频率50 Hz，额定工作电流至3 150 A。按分断能力，GGD系列也分为GGD1、GGD2、GGD3三个型号，分断能力分别为15 kA、30 kA、50 kA，外形尺寸最小、最大分别为600 mm600 mm2 200 mm和1 200 mm800 mm2 200 mm，主电路共有129个方案、298个规格。,上一页,下一页,返回,4.3电
43、力成套配电装置,（4）GCL20、GCK20、GCJ20型低压抽屉式开关柜。该系列开关柜适用于工、矿企业，三相交流率50 Hz，额定电压至660 V，电力系统的一次配电和以异步电动机为主要控制对象的二次配电或控制设备，亦适用于车站、码头、高层建筑，尤其适用于发电厂、变电站、石油、化工、冶金、机械等轻工生产线的电动机群的控制系统和现场控制装置，如配以适当的接口还可与计算机组成供、配自动控制系统。其中GCL为PC柜，即动力配电中心柜；GCK为电动机控制中心；GCJ为电容柜。上述产品都为抽屉式结构，外形如图4-18（c）所示。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,除了上述产品外，还有多米诺
44、（DOMINO）低压开关柜及科比克（CUBIC）低压开关柜，这两种产品均从丹麦引进技术生产，采用模数化组合形式，适应性很强，有固定式和抽屉式两种，主要用于交流660 V及以下，电流7 800 A及以下，在电力系统中作为多功能柜使用。（5）JK系列低压交流电控柜。该系列产品主要用于交流660 V及以下系统控制异步电动机，也可以作供电用，采用全封闭组装式柜体，是电控系列的更新换代产品。型号含义为：J表示交流；K表示电控设备；第三位用T、J、M、B、F分别表示通用、笼型电动机星-三角启动用、绕线式电动机频敏启动用、无功率补偿用和自备发电机控制用，固定式或混合式结构，有373种线路方案供选择。外形尺寸
45、为400600 mm650 mm1 000 mm2 200 mm。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,常用低压成套配电装置除了上述典型产品外，还有XLL2、XF-10、XLK型动力配电两用控制箱；BGM-1型高层住宅配电箱；BFC类专供控制电动机的开关柜等产品。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,高压成套配电装置高压成套配电装置主要是指各种高压开关柜。高压开关柜是指主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及控制、测量、保护装置、电气连接（母线）、外壳、支持件等组成的总称。高压开关柜是按一定的接线方案将有关的一次、二次设备组装起来，用于335 kV电力系统配电室的户
46、内高压成套配电装置。按主开关的安装方式分类，有固定式（用G表示，以下同）和手车式（C）或移开式（Y）两大类。固定式的一次、二次设备都是固定安装的，而手车式则将主要的一次设备安装在手车上，采用隔离触点的啮合实现可移动元件与固定回路的电气连接，最大的特点就是方便检修。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,按开关柜间隔室的构成形式可分为铠装式（K）、间隔式（J）、箱式（X）和半封闭式（或敞开式）。铠装式对主开关及与其两端相连通的元件均采用全封闭金属隔离，安全、可靠性高；间隔式采用全封闭非金属间隔室，结构紧凑；箱式的间隔室少，结构简单；半封闭式母线不封闭，成本较低。按主母线的设置可分为单母线
47、式、单母线带旁路母线式和双母线式。按柜内绝缘介质分类，可分为空气绝缘式和复合绝缘式。开关柜具有一定的操作程序及机械或电气联锁机构。实践证明，无“五防”功能或“五防功能不全”是造成电力事故的主要原因，高压开关柜要求具有“五防”安全措施，即防断路器误操作、防带负荷分合隔离开关或手车、防带电挂接地线、防带接地线误送电和防误入带电间隔室。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,高压开关柜的柜体多为冷轧钢板（或角钢）、敷铝锌钢板或镀锌钢板、铝板或不锈钢板等板材。柜体的主要功能单元有：主母线室（一般主母线布置按“品”字形或“1”字形两种结构；断路器室；电缆室；继电器和仪表室；柜顶小母线室；二次端子
48、室。同一型号系列的高压开关柜设计有多种接线形式的柜种，选择不同的柜种可以组合成多种配电室的一次线路方案。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,常用的高压开关柜典型产品如下：（1）GG-1A（F）型开关柜是一种防护型固定式金属半封闭式高压开关设备，适合310 kV三相50 Hz交流，额定电流至1 000 A，额定开断电流至31.5 kA的单母线系统做接受与分配电能之用，户内安装。该系列开关柜是我国广泛生产和应用的较早期的产品，现在的改进型为GG1A-，柜体宽大，检修方便，外形尺寸为1 200 mm1 200 mm2 800 mm，图4-19（a）所示为GG-1A（F）-10S-07型高
49、压开关柜的外形。型号含义为：首字G高压开关柜；二字G固定式；1A第一次设计改进型；F防误型；10额定电压kV；S手力合闸（D为电磁合闸，T为弹簧合闸）；07一次线路方案号。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,（2）GBC-（F）系列手车式高压开关柜。该系列产品适用于三相交流50 Hz，户内装置的金属半封闭（或封闭）式开关设备，是用于发电厂、变电所中额定最大电流为1000 A的单母线或单母线分段的成套配电装置。B保护型；C手车式；额定电压千伏数。该系列产品一般有断路器、三相电压互感器、单相电压互感器、避雷器等多种手车配选，手车式高压开关柜用插头、插座取代了隔离开关，可以简化结构，方便
50、检修。图4-19（b）所示为GBC-40.5F的外形。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,（3）JYN2-系列可移开式高压开关柜。该系列为移开式交流金属封闭间隔式开关设备，用于交流50 Hz，额定电压3.612 kV的单母线系统。其额定电流最大为2 500 A，额定开断电流以及户内用电至31.5 kA。可作为发电厂、变电站中控制发电机、变电站受电馈电以及厂内用电的主要用柜，也适用于各工、矿企业作为大型交流高压电动机的启动和保护之用。型号含义为：J间隔式开关柜；Y移开式；N户内型。图4-20（a）所示为JYN2-12型的外形。,上一页,下一页,返回,4.3电力成套配电装置,（4）KG
