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科普知識
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接觸器

熔斷器,空氣開關,時控開關,交流接觸器都有什么區別?

發布日期:2022-10-11 點擊率:768

要想了解這些元件的區別,最好的辦法是看國家標準。可惜,標準過于枯燥,一般人還真看不進去。也罷,我來簡單地解釋一下,并且不引用標準。問題中的元器件,均屬于配電和控制電器。想要了解這兩種電器,我們就必須弄清楚什么叫做短路。見下圖:



關于短路,真是說來話長。不過對付題主的問題,我們就只看最要緊之處吧。

上圖中,在時刻零之后,都是短路過程。其中標記有Ip的是短路電流的交流分量,標記有Ig的是短路電流的直流分量;直流分量和交流分量在短路后10毫秒時疊加成最大值Ipk,叫做沖擊短路電流峰值。

對于配電電器和控制電器來說,Ipk決定了電器的動穩定性,而短路電流交流分量在1秒鐘時間內的發熱決定了電器的熱穩定性。

有了這些知識鋪墊,我們就可以開始解釋問題了。


第一件事,先弄清楚什么叫做開關

開關,顧名思義,就是開斷和閉合電路的器件。由此可知,開關必須要具有額定電流和額定電壓這兩個參數。

除此之外,當發生短路時,開關是不能自行開斷的,因為它不具有開斷短路電流的能力,因此開關必須要能承受短路電流的電動力沖擊和熱沖擊。也就是說,開關必須要具有承受沖擊短路電流峰值的能力,以及承受短路電流熱沖擊的能力。這兩個參數叫做短路接通能力和短時耐受電流。


下圖是某型隔離開關的參數:



圖中,我們看到了額定電流參數,看到了短時耐受電流參數,但未見到短路接通能力這個參數。

由此可見,開關在電路中起到隔離作用,但不能用作帶載的合閘/分閘電器。


第二件事,弄清楚什么叫做主動元件和被動元件


所謂主動元件,指的是能在電路中執行開斷過電流任務的電器。這里的過電流包括過載和短路。

所謂被動元件,指的是在電路中只能被動地承受過電流的沖擊,而不能執行開斷任務的電器。

主動元件只有兩個,即熔斷器和斷路器;其它都是被動元件,例如隔離開關、接觸器等等。


第三件事,弄懂熔斷器與斷路器的區別


熔斷器和斷路器均為主動元件,它們都能切斷過電流。但熔斷器的熔芯熔斷后必須更換,而斷路器則重新合閘即可,顯見斷路器更方便,而熔斷器更簡單。


第四件事,弄懂斷路器


斷路器能夠執行過載電流的開斷,也能執行短路電流的開斷。因此,斷路器必須具備多種脫扣器,以及多項參數。

1)額定電流和額定電壓

斷路器是開關,因此它必須具有開關的這兩個基本參數。

2)短路接通能力和短時耐受電流

這兩個參數與短路的動穩定性及熱穩定性有關。



上圖中,我們看到了額定電流(額定不間斷電流)和額定電壓(額定工作電壓),還看到了短路接通能力,以及其它短路分斷能力參數,但未見短時耐受電流參數。

斷路器是依靠各種脫扣器執行開斷操作的,這些脫扣器有:過載熱脫扣器,短路磁脫扣器,欠壓脫扣器和分勵脫扣器等等。



斷路器有幾個很重要的參數,分別是:

極限短路分斷能力Icu和運行短路分斷能力Ics,前者是斷路器的最大短路分斷能力,分斷后斷路器即損壞,后者是可重復使用的短路分斷能力。顯見,前者大于后者。

斷路器的過載保護整定值是I1,它用于分斷過載電流;斷路器分斷較小短路電流且可延時的整定值是I2,分斷短路電流的整定值是I3。

以下是斷路器的這些最主要參數合并后的不等式:

這個不等式又叫做斷路器不等式,它是斷路器的核心參數不等式,其內涵極其豐富。

第五件事,弄懂接觸器

接觸器用于頻繁地合分負載。


接觸器具有電磁線圈,屬于電磁類開關電器。

接觸器的主要參數有:

額定電流和額定電壓,定義同前。

最大過載能力,一般按XX倍額定電流來定義。對于開斷直接起動的電動機回路,過載能力為8倍;對于正反轉和點動的電動機回路,過載能力為10倍。

接觸器有工作制區分,例如8小時工作制、短時工作制等等共4種。


接觸器與斷路器之間存在短路保護配合關系。其定義是:當斷路器開斷短路電流的瞬間,若接觸器發生觸頭熔焊,則為類型1。類型1的接觸器在短路后必須更換;若短路后不會發生熔焊,叫做類型2。



以上表格中我們看到了額定電流、額定電壓、使用類別、短路保護配合關系等參數。

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