江蘇一器電氣給大家介紹一下：低壓配電電器

低壓配電電器

一、刀開關和組合開關

（一）刀開關

常用的刀開關主要有膠蓋刀開關和鐵殼開關。

1.膠蓋刀開關的用途

膠蓋刀開關又稱為開啟式負荷開關，一般簡稱為刀開關，它是一種結構簡單，價格低廉，安裝、維修方便，使用最普遍的低壓開關，它主要有以下兩個方面的用途。

（1）用于電壓為220V或380V、電流在60A以下的交流低壓電路，以及不頻繁接通和分斷的電路作為控制開關。

（2）用于將電路與電源隔離，作為線路或設備的電源總閘（如對照明、電熱負載及小功率電動機等電路的控制）。

膠蓋刀開關不能及時切斷故障電流，只能承受故障電流引起的電流熱效應。熔斷器式膠蓋刀開關留有安裝熔絲的位置，其短路分斷能力由安裝的熔斷器的分斷能力決定。此時，膠蓋刀開關就具有一定的短路保護作用。

2.膠蓋刀開關的結構

膠蓋刀開關由瓷座、膠木蓋、靜觸頭、動觸頭、接熔絲的接點和進/出線座等組成，其結構如圖12-7所示。

3.刀開關的安裝

（1）刀開關應垂直安裝在開關板或條架上，使靜觸頭位于上方，不得倒裝，即"手柄向上為合閘，向下為斷閘"。否則，在分斷狀態下，若出現刀開關松動脫落，會造成誤接通，引起安全事故。只有在刀開關不作切斷電流用時，才可以水平安裝。

（2）刀開關接線時，電源進線應接在刀座上端（即靜觸頭接線柱），負載引線接在下方

（即負荷側接線柱），熔斷器接在負荷側。否則，在更換熔絲時會發生觸電事故。

（3）接線時螺釘應擰緊，保證接線柱與電線良好的電接觸，否則使用時會引起過熱，影響正常運行。

（4）開關距地面的高度為1.3～1.5m.在有行人通過的地方，應加裝防護罩。同時，刀開關在接線、拆線和更換熔絲時，應首先斷電。

（5）應根據額定電流和額定電壓選擇合適的刀開關。

4.鐵殼開關

鐵殼開關又稱為封閉式負荷開關，其滅弧性能、操作性能、通斷能力和安全防護性能都優于膠蓋刀開關，適用于不頻繁的接通和分斷負載電路，并能作為線路末端的短路保護，也可用來控制15kW 以下交流電動機的不頻繁直接啟動及停止。

鐵殼開關主要由刀開關、熔斷器、操作機構和外殼等構成。鐵殼開關具有以下特點。

（1）采用了儲能分合閘方式、提高了開關的通斷能力，延長了使用壽命。

（2）設置了聯鎖裝置（即外殼門機械閉鎖）.開關在合閘狀態時，箱蓋外殼門不能打開;在箱蓋打開時，開關無法接通，以確保操作安全。

（二）組合開關

組合開關（又稱轉換開關）實質上也是一種刀開關，只不過一般刀開關的操作手柄是在垂直于其安裝面的平面內向上或向下轉動的，而組合開關的操作手柄則是在平行于其安裝面的平面內向左或向右轉動。組合開關因可實現多組觸頭組合而得名，實際上是一種轉換開關。

組合開關一般用于電氣設備中，作為非頻繁接通和分斷電路、換接電源和負載、測量三相電壓以及控制小容量異步電動機的正反轉和Y-△啟動等用。常用的組合開關主要是HZ5系列、HZ10系列、HZ12系列、HZ15系列、3LB系列等產品。

1.組合開關的結構

組合開關的外形和結構如圖12-8所示，它主要由接線柱、絕緣桿、手柄、轉軸、彈簧、凸輪、絕緣墊板、動觸頭、靜觸頭等部件組成。手柄每轉過一定角度，就帶動與轉軸固定的動觸頭分別與對應的靜觸頭接通和斷開。組合開關轉軸上裝有扭簧儲能機構，可使開關迅速接通與斷開，其通斷速度與手柄旋轉速度無關。組合開關的操作機構分無限位和有限位兩種。觸頭盒的下方有一塊供安裝用的鋼質底板。

2.組合開關選擇

組合開關是一種體積小、接線方式多、使用非常方便的開關電器。選擇組合開關時應注意以下三點。

（1）組合開關應根據用電設備的電壓等級、容量和所需觸頭數進行選用。組合開關用于一般照明、電熱電路時，其額定電流應等于或大于被控制電路中各負載電流的總和;組合開關用于控制電動機時，其額定電流一般取電動機額定電流的1.5～2.5倍。

（2）組合開關接線方式很多，應根據需要正確選擇相應規格的產品。

（3）組合開關本身是不帶過載保護和短路保護的，如果需要這類保護，應另設相應的保護電器。

二、斷路器

斷路器曾稱自動開關，是指能接通、承載以及分斷正常電路條件下的電流，也能在規定的非正常電路條件（例如短路）下接通、承載一定時間和分斷電流的一種機械開關電器，可按規定條件對配電電路、電動機或其他用電設備實行通斷操作并起保護作用，即當電路內出現過載、短路或欠電壓等情況時能自動分斷電路的開關電器。

通俗地講，斷路器是一種可以自動切斷故障線路的保護開關，它既可用來接通和分斷正常的負載電流、電動機的工作電流和過載電流，也可用來接通和分斷短路電流，在正常情況下還可以用于不頻繁接通和斷開電路以及控制電動機的啟動和停止。

斷路器動作值可調整，兼具過載和保護兩種功能，安裝方便、分斷能力強，特別是在分斷故障電流后，一般不需要更換零部件，因此應用非常廣泛。斷路器的外形如圖12-9所示。

1.斷路器的分類

斷路器的種類繁多，可按使用類別、結構形式、操作方式、極數、安裝方式、滅弧介質、用途等多種方式進行分類。

（1）按使用類別?？煞譃榉沁x擇型（A類）和選擇型（B類）兩類。其中，A類斷路器在短路情況下不明確用作串聯在負載側的另一短路保護裝置的選擇性保護，無人為的短延時，因而沒有額定短時耐受電流要求;B類斷路器在短路情況下，明確用作串聯在負載側的另一短路保護裝置的選擇性保護，即有人為的短延時（可調節），其延時時間不小于0.05s，因而有額定短時耐受電流要求。

（2）按結構形式。分為萬能式（曾稱框架式）和塑料外殼式（曾稱裝置式）。

（3）按操作方式。分為人力操作（手動）和無人力操作（電動、儲能）。

（4）按極數。分為單極、兩極、三極和四極式。

（5）按安裝方式。分為固定式、插入式和抽屜式等。

（6）按滅弧介質。分為空氣式和真空式，目前國產斷路器空氣式較多。

（7）按采用的滅弧技術。分為零點滅弧式和限流式兩類。其中，零點滅弧式可使被觸頭拉開的電弧在交流電流自然過零時熄滅;限流式可把峰值預期短路電流限制為一個較小的截斷電流。

（8）按用途。分為配電用、電動機保護用、家用和類似場所用、剩余電流（漏電）保護用、特殊用途用等。

2.斷路器的結構

斷路器的種類雖然很多，但它的基本結構基本相同。斷路器的結構主要由觸頭系統、滅弧裝置、各種脫扣器和操作機構等部分組成。

（1）斷路器的觸頭系統。觸頭系統是斷路器的執行元件，它一般由動觸頭、靜觸頭和連接導線等組成，主要用于接通和分斷電路。當線路或設備發生過載或短路故障時，觸頭被自動打開，動、靜觸頭間產生的電弧被拉長，然后進人滅弧室滅弧。因此，制造觸頭的材料必須具有良好的導電性、耐電弧性、耐熔焊性和耐磨性。

（2）斷路器的滅弧裝置。斷路器滅弧裝置的主要作用是熄滅觸頭在切斷電路時所產生的電弧。

（3）脫扣器。脫扣器是指開關電器中能接受電路非正常情況的電量信號或操作指令，以機械動作或觸發電路的方法使脫扣機構動作的部件?；蛘哒f與開關電器機械連接的，用以釋放鎖扣件并使開關電器斷開或閉合的裝置。

斷路器脫扣器是斷路器的感測元件，也是斷路器的保護裝置，當接到操作人員的指令或繼電保護信號后，可通過傳遞元件使斷路器跳閘而切斷電路。常用的脫扣器有過電流脫扣器、欠電壓脫扣器、分勵脫扣器、半導體脫扣器等。

（4）操作機構。操作機構是指用來直接或間接使開關電器觸頭動作的機構。斷路器的操作機構是實現斷路器的閉合與斷開動作的執行機構，它一般由傳動機構和自由脫扣機構兩部分組成。

3.斷路器的工作原理

斷路器的種類很多，結構比較復雜，但其工作原理基本相同，其工作原理如圖12-10所示。

圖片

斷路器的三個觸頭串聯在三相主電路中，電磁脫扣器的線圈及熱脫扣器的熱元件也與主電路串聯，欠電壓脫扣器的線圈與主電路并聯。

當斷路器閉合后.三個主觸頭由鎖鍵鉤住鉤子，克服彈簧的拉力，保持團合狀態。而當電磁脫扣器吸合、熱脫扣器的雙金屬片受熱彎曲或欠電壓脫扣器釋放這三者中的任何一個動作發生，就可將杠桿頂起。使鉤子和鎖鍵脫開，于是主觸頭分斷電路。

當電路正常工作時，電磁脫扣器的線圈產生的電酸力不能將銜鐵吸合，而當電路發生短路，出現很大過電流時，線圈產生的電做力增大，足以將銜鐵吸合，使主觸頭斷開，切斷主電路;若電路發生過載，但又達不到電酸脫扣器動作的電流時，流過熱脫扣器的發熱元件的過載電流，會使雙金屬片受熱彎曲，頂起杠桿，導致觸頭分開，斷開電路，起到過載保護作用;若電源電壓下降較多或失去電壓，欠電壓脫扣器的電磁力減小、使銜鐵釋放，同樣導致觸頭斷開而切斷電路，從而起到欠電壓或失電壓保護作用。

4.斷路器的選用

目前，斷路器被廣泛用于低壓電網中，作過載、短路保護。如果選用不當，可能會發生誤動作或不動作，失去保護作用，甚至產生安全隱患。因此，應根據具體使用條件、與相鄰電器的配合以及斷路器的結構特點等因素，選擇最合適的斷路器類型。

（1）類型的選擇。應根據電路的額定電流、保護要求和斷路器的結構特點來選擇斷路器的類型，例如，對于額定電流600A以下，短路電流不大的場合，一般選用塑料外殼式斷路器;若額定電流比較大，則應選用萬能式斷路器;若短路電流相當大，則應選用限流斷路器;在有漏電保護要求時，還應選用漏電保護式斷路器。

需要說明的是∶近年來，塑料外殼式斷路器的額定電流等級在不斷提高，現已出現了不少大容最塑料外殼式斷路器;而對于萬能式斷路器，則由于新技術、新材料的應用，體積、重量也在不斷減小。從目前情況來看，如果選用時注重選擇性，應選用萬能式斷路器;而如果注重體積小、要求價格便宜，則應選用塑料外殼式斷路器。

（2）電氣參數的確定。斷路器的結構選定后，接著需選擇斷路器的電氣參數。電氣參數的確定，除斷路器的額定電壓、額定電流和通斷能力外。一個重要的問題就是怎樣選擇斷路器過電流脫扣器的整定電流和保護特性以及配合等，以便達到比較理想的協調動作選用的一般原則（指選用任何斷路器都必須遵守的原則）如下。

①斷路器的額定工作電壓≥線路額定電壓。

②斷路器的額定電流≥線路計算負載電流。

③ 斷路器的額定短路通斷能力≥線路中可能出現的最大短路電流（一般按有效值計算）。

④線路末端單相對地短路電流≥1.25倍斷路器瞬時（或短延時）脫扣器整定電流。

⑤斷路器脫扣器的額定電流≥線路計算電流。

⑥斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。

并非所有斷路器都需要帶欠電壓脫扣器，是否需要，應根據使用要求而定。在某些供電質量較差的系統，選用帶欠電壓保護的斷路器反而會因電壓波動而經常造成不希望的斷電。在這種場合，若必須帶欠電壓脫扣器，則應考慮有適當的延時。

⑦斷路器分勵脫扣器的額定電壓=控制電源電壓。

⑧電動傳動機構的額定工作電壓=控制電源電壓。

⑨斷路器的類型應符合安裝條件、保護功能及操作方式的要求。

⑩ 一般情況下，保護變壓器及配電線路可選用萬能式斷路器，保護電動機可選塑料外殼式斷路器。

?校核斷路器的接線方向，如果斷路器技術文件或端子上表明只能上進線，則安裝時不可采用下進線，母線開關一定要選用可下進線的斷路器。

需要注意的是，選用時除一般選用原則外，還應考慮斷路器的用途。配電用斷路器和電動機保護用斷路器以及照明、生活用導線保護斷路器，應根據使用特點予以選用。

5.幾種常見的斷路器

（1）萬能式斷路器。萬能式斷路器曾稱為框架式斷路器，這種斷路器一般都有一個鋼制的框架（小容量的也可用塑料底板加金屬支架構成），所有零部件均安裝在這個框架內，主要零部件都是裸露的，導電部分需先進行絕緣，再安裝在底座上，而且部件大多可以拆卸，便于裝配和調整。這種斷路器容量較大，其額定電流一般為630～5000A，可裝設多種脫扣器，輔助觸頭的數量很多，不同的脫扣器組合可以構成不同的保護特性。因此，這種斷路器可設計成選擇型或非選擇型配電電器，也可進行具有反時限動作特性的電動機保護，另外，它還可通過輔助觸頭實現遠距離遙控和智能化控制。一般情況下，容量較?。?00A 以下）的萬能式斷路器多用于保護線路和電源設備的過載、欠電壓和短路的保護;容量較大（1000A以上）的萬能式斷路器多用于變壓器出線總開關、大容量饋線開關及大型電動機控制。

（2）限流斷路器。限流斷路器是分斷時間短得足以使短路電流達到其峰值前分斷的一種斷路器。這種斷路器按限流原理可分為以下四種類型。

①由限流熔斷器與普通斷路器組合而成的限流斷路器。

②由自復熔斷器與普通斷路器組合而成的限流斷路器。其原理是利用自復熔斷器中金屬鈉在通過短路電流時發熱產生的高阻、高壓和高溫等離子氣體來限制短路電流的增大，而且限流作用極強，可明顯提高小容量斷路器的斷開能力。

③由限流線與普通斷路器組合而成的限流斷路器。限流線是種鐵基合金，其電阻系數很大，可以限制線路中短路電流的增大。

④電動斥力式斷路器，也是目前應用最普遍的一種限流斷路器。它利用短路電流通過觸頭回路時產生的電動力使觸頭快速分開，能在短路電流尚未達到峰值前就把故障電路切斷。

三、熔斷器

熔斷器是一種起保護作用的電器，它串聯在被保護的電路中，當線路或電氣設備的電流超過規定值足夠長的時間后，其自身產生的熱量能夠熔斷一個或幾個特殊設計的和相應的部件，斷開其所接入的電路并分斷電源，從而起到保護作用。熔斷器包括組成完整電器的所有部件。熔斷器結構簡單、使用方便、價格低廉，廣泛應用于低壓配電系統和控制電路中，主要作為短路保護元件，也常作為單臺電氣設備的過載保護元件。

1.熔斷器的分類

（1）按結構形式分類。按結構形式可分為半封閉插入式熔斷器、無填料密閉管式熔斷器、有填料封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復熔斷器五類。

（2）按使用對象分類。按使用對象，熔斷器可分為專職人員使用和非熟練人員使用兩大類。其中，專職人員使用的熔斷器是指僅專職人員可以接近并僅因由專職人員更換的熔斷器。由于使用這種熔斷器的人員操作技能一般較高，因此，對熔斷器的防護等級沒有要求，多采用開啟式結構，如觸刀式熔斷器、螺栓連接熔斷器和圓筒形帽熔斷器等;非熟練人員使用的熔斷器是指非熟練人員可以接近并能由非熟練人員更換的熔斷器，這種應當有防直接觸及帶電部分的保護，一般多用于家庭，而且由于使用人員一般缺乏電工知識和操作經驗，安全要求較高，其結構多采用封閉或半封閉式，如螺旋式熔斷器、圓管式熔斷器和插入式熔斷器等。

專職人員使用的熔斷器按用途又可分為一般工業用熔斷器、半導體器件保護用熔斷器（又稱快速熔斷器）和自復式熔斷器等?？焖偃蹟嗥鞣謹嗨俣容^快，主要用作電力半導體變流裝置內部短路保護;自復熔斷器是一種新型限流元件（限流器），本身不能分斷電路，它常與斷路器串聯使用，可提高斷路器的分斷能力，因這種熔斷器在故障電流切除后可自動恢復到初始狀態，又可繼續使用，故稱自復熔斷器。

（3）按工作類型分類。熔斷器按工作類型（或稱分斷范圍）可分為g和a兩大類。

①g類熔斷器。又稱為全范圍分斷熔斷器，它能夠在不低于其額定電流的情況下長期工作，并可在規定條件下分斷從最小熔化電流到其額定分斷電流之間的任何電流。

②a類熔斷器。又稱為部分范圍分斷熔斷器，也可在不低于其額定電流的情況下長期工作，但在規定條件下只能分斷從4倍額定電流到其額定分斷電流之間的任何電流。

（4）按使用類別分類。熔斷器按使用類別分為C和M兩類。其中，G 類熔斷器為一般用途熔斷器，常用于保護包括電纜在內的各種負載;M類熔斷器為電動機電路用熔斷器，主要用于對電動機負載進行保護。

對于具體的熔斷器，按后兩種分類又可以有不同的組合，如常用的gG系列和aM系列等。其中，gG系列熔斷器主要用于對電路的過載和短路保護，而aM系列熔斷器主要用于對電動機的短路保護。

2.熔斷器的結構

熔斷器的基本結構主要由熔體、安裝熔體的熔管（或蓋、座）、觸頭和絕緣底板等組成。其中，熔體（熔斷體）是指當電流大于規定值并超過規定時間后融化的熔斷體部件，它是熔斷器的核心部件，它既是感測元件又是執行元件，一般用金屬材料制成，熔體材料具有相對熔點低、特性穩定、易于熔斷等特點;熔管是熔斷器的外殼，主要作用是便于安裝熔體且當熔體熔斷時有利于電弧熄滅。

3.熔斷器的工作原理

熔斷器實際上是一種利用熱效應原理工作的保護電器，它通常串聯在被保護的電路中，并應接在電源相線輸入端。當電路為正常負載電流時，熔體的溫度較低;而當電路中發生短路或過載故障時，通過熔體的電流隨之增大，熔體開始發熱。當電流達到或超過某一定值時，熔體溫度將升高到熔點，便自行熔斷，分斷故障電路，從而達到保護電路和電氣設備、防止故障擴大的目的。熔體的保護作用是一次性的，一旦熔斷即失去作用，應在故障排除后更換新的相同規格的熔體。

4.熔斷器的選用

（1）應根據使用條件確定熔斷器的類型。

（2）選擇熔斷器的規格時，應首先選定熔體的規格，然后再根據熔體去選擇熔斷器的規格。

（3）熔斷器的保護特性應與被保護對象的過載特性有良好的配合。

（4）在配電系統中，各級熔斷器應相互匹配，一般上一級熔體的額定電流要比下一級熔體的額定電流大2~3倍。

（5）對于保護電動機的熔斷器，應注意電動機啟動電流的影響。熔斷器一般只作為電動機的短路保護，過載保護應采用熱繼電器。

（6）熔斷器的額定電流應不小于熔體的額定電流;額定分斷能力應大于電路中可能出現的最大短路電流。

5.兒種常見的熔斷器

（1）插入式熔斷器。插入式熔斷器又稱瓷插式熔斷器，指熔斷體靠導電插件插入底座的熔斷器。它具有結構簡單、價格低廉、更換熔體方便等優點，被廣泛用于照明電路和小容量電動機，作短路保護。

常用的插入式熔斷器主要是RC1A系列產品，它由瓷蓋、瓷座、動觸頭、靜觸頭和熔絲等組成。其中，瓷蓋和瓷座由電工陶瓷制成，電源線和負載線分別接在瓷座兩端的靜觸頭上，瓷座中間有一空腔，它與瓷蓋的凸起部分構成滅弧室。插入式熔斷器的接觸形式為面接觸，由于這種熔斷器只有在瓷蓋拔出后才能更換熔絲，而且對于額定電流為60A及以上的熔斷器，在滅弧室中還墊有幫助滅弧的編織石棉，所以比較安全。

（2）螺旋式熔斷器。螺旋式熔斷器是指帶熔斷體的載熔件靠螺紋旋入底座而固定于底座的熔斷器，它實質上是一種有填料封閉管式熔斷器，具有斷流能力大、體積小、熔絲熔斷后能顯示、更換熔絲方便、安全可靠等特點，廣泛用于低壓配電設備、機械設備的電氣控制系統中的配電箱、控制箱及振動較大的場合，作為過載及短路保護元件。

螺旋式熔斷器的外形和結構如圖12-11所示，主要由瓷帽、熔管、瓷套、上接線端、下接線端和底座等組成。這種熔斷器的熔管由電工陶瓷制成，熔管內裝有熔體（絲或片）和石英砂填料，石英砂具有導熱性好、絕緣性能強、熱容量大、能大量吸收電弧能量等特點，所以它對滅弧非常有利，可以提高熔斷器的分斷能力。熔斷器的熔管上蓋中還有一熔斷指示器（上有色點），當熔體熔斷時，指示器跳出，顯示熔斷器熔斷（通過瓷帽可觀察到）。底座裝有上下兩個接線觸頭，分別與底座螺紋殼、底座觸頭相連。當熔斷器熔斷后，只需旋開瓷帽，取下已熔斷的熔管，換上新熔管即可。其缺點是熔體無法更換，只能更換整個熔管，成本相對較高。

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（3）快速熔斷器?？焖偃蹟嗥饔址Q為半導體器件保護用熔斷器，是指在規定的條件下，能快速切斷故障電流，主要用于保護半導體器件過載及短路的有填料熔斷器。應當注意的是 ∶快速熔斷器的熔體一般不能用普通熔體代替。這是由于普通熔體不具備快速熔斷的特性，不能有效保護半導體元件。

四、低壓電氣設備安全工作的基本要求

為了保證對用電場所的正常供電，對配電屏上的儀表和電器應經常進行檢查和維護，并做好記錄，以便隨時分析運行及用電情況，及時發現問題和消除隱患。

對運行中的低壓配電屏，通常應檢查以下內容∶

（1）配電屏及屏上的電氣元件的名稱、標志、編號等是否清楚、正確，盤上所有的操作把手、按鈕和按鍵等的位置與現場實際情況是否相符，固定是否牢靠，操作是否靈活。

（2）配電屏上表示"合"、"分"等信號燈和其他信號指示是否正確。

（3）隔離開關、斷路器、熔斷器和互感器等的觸點是否牢靠，有無過熱、變色現象。

（4）二次回路導線的絕緣是否破損、老化。

（5）配電屏上標有操作模擬板時，模擬板與現場電氣設備的運行狀態是否對應。.

（6）儀表或表盤玻璃是否松動，儀表指示是否正確。

（7）配電室內的照明燈具是否完好，照度是否明亮均勻，觀察儀表時有無眩光。。

（8）巡視檢查中發現的問題應及時處理，并記錄。

五、低壓帶電作業要求

低壓帶電工作應設專人監護，使用有絕緣柄的工具，工作時站在干燥的絕緣物上，戴絕緣手套和安全帽，穿長袖衣，嚴禁使用銼刀、金屬尺和帶有金屬物的毛刷、毛撣等工具。

在高低壓同桿架設的低壓帶電線路上工作時，應先檢查與高壓線的距離，采取防止誤碰高壓帶電設備的措施。

在低壓帶電導線未采用絕緣措施前，工作人員不得穿越。在帶電的低壓配電裝置上工作時，要保證人體和大地之間、人體與周圍接地金屬之間、人體與其它導體或零件之間有良好的絕緣或相應的安全距離。應采取防止相同短路和單相連接地的隔離措施。上桿前先分清相、中性線，選好工作位置。斷開導線時，應先斷開相線，后斷開中性零線。搭接導線時，順序應相反。因低壓相間距離很小檢修中要注意防止人體同時接觸兩根線頭。