防塵罩型、防焊劑型:
(1)不可以進(jìn)行熱洗或浸漬清洗。
(2)請僅對印制板的焊接面進(jìn)行刷洗。
塑封型:
(1)可進(jìn)行熱洗或浸漬清洗。
(2)請使用醇類(lèi)或水類(lèi)清洗液。
(3)清洗溫度請控制在40 °C以下。
(4)請不要進(jìn)行超聲波清洗或截斷繼電器的引出端,否則會(huì )引起線(xiàn)圈斷線(xiàn)和觸點(diǎn)粘接。
對于塑封型繼電器,裝入PCB板并經(jīng)過(guò)焊接后,因用戶(hù)焊接條件各不相同,有可能導致部分繼電器的塑封性能受損,因此,如果繼電器焊接后需進(jìn)行整體清洗時(shí),請使用我司推薦的焊接條件,并選用特殊塑封產(chǎn)品(客戶(hù)特性號310)。請不要使用氟利昂、三氯乙烷、稀釋劑或汽油進(jìn)行清洗。
防塵罩型及防焊劑型,會(huì )因為表面處理劑進(jìn)入繼電器內部導致發(fā)生故障,因此請不要進(jìn)行表面處理,或在表面處理之后再安裝繼電器。
由于某些表面處理劑對繼電器有不良影響,如溶解外殼等,因此請認真選擇、并在實(shí)際使用時(shí)進(jìn)行試驗確認。
表面處理時(shí)盡可能使用噴涂、刷涂工藝,禁止使用浸涂工藝。表面處理劑盡量采用常溫液態(tài)處理劑,而且請在繼電器冷至常溫時(shí),才能?chē)娡勘砻嫣幚韯?。表面處理劑可采用自然烘干;也可采用恒溫烘干,但烘干溫度不可超過(guò)60*。同時(shí),禁止在表面處理劑未烘干的情況下降低烘干溫度,否則容易導致表面處理劑被倒吸到繼電器內部而失效。
當采用特殊表面處理工藝時(shí),請與我司聯(lián)系確認,以便提供合適的產(chǎn)品。
請注意在繼電器正常工作時(shí),如果用手觸摸會(huì )有觸電的危險。
請注意在進(jìn)行繼電器(包括端子臺、插座等連接部件)的安裝、維護和故障處理時(shí)請先切斷電源。
請注意在進(jìn)行端子連接時(shí),請先對照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上的接線(xiàn)圖,然后再正確連接。如果連接錯誤可能會(huì )引起無(wú)法預期的誤動(dòng)作、異常發(fā)熱、著(zhù)火等情況。
如果發(fā)生觸點(diǎn)粘接、接觸不良、斷線(xiàn)等不良時(shí),會(huì )危害至其它財產(chǎn),甚至生命時(shí),請使用雙重安全裝置。
0.5A。
在短時(shí)間內線(xiàn)圈能施加的最大電壓值。
手工焊接:人工使用電烙鐵進(jìn)行焊接,烙鐵頭溫度:340℃-360℃,焊接時(shí)間:3s 以?xún)取?span>
波峰焊接:對引腳為直插式的電子元器件的自動(dòng)焊接,焊接溫度:250℃-260℃,焊接時(shí)間:5s~10s 以?xún)?,預熱溫度及時(shí)間盡量在 100℃,1min 以?xún)取?span>
回流焊:表貼裝型繼電器的自動(dòng)焊接,焊接的峰值溫度:245℃以?xún)?,焊接時(shí)間:220℃ 以上 30s 以?xún)?,預熱溫度及時(shí)間盡量在(150~180)℃,1min 以?xún)?,詳?jiàn)各提供回流焊規格的繼電器的說(shuō)明書(shū)。
不能。因為電流或電壓都會(huì )影響觸點(diǎn)的切換能力,所以不能通過(guò)切換功率簡(jiǎn)單換算。其中電流增大,主要帶來(lái)過(guò)熱的影響;電壓增大,主要帶來(lái)電弧加劇的影響。
不一定,根據負載性質(zhì)決定。
1)阻性負載、及一些沖擊電流也小于200mA 的負載,不能使用功率繼電器,因為負載太小而基本沒(méi)有電弧存在,繼電器使用一段時(shí)間后,接觸電阻會(huì )變大,甚至出現不導通的情況,所以不能使用功率繼電器,需要使用信號繼電器。
2)小功率的線(xiàn)圈類(lèi)、電機、燈等負載,雖然穩態(tài)電流小于200mA,但存在沖擊電流或是反向電壓,能夠擊穿氧化膜從而保持接觸電阻穩定,因此可以使用功率繼電器。
當電壓擊穿空氣產(chǎn)生電弧后,維持電弧燃燒需要足夠大的電流,因此對于 0.3mm間隙,其可靠的拉斷直流電弧時(shí)對應的電壓在 30VDC 左右,當超過(guò)這個(gè)電壓值時(shí),要拉斷電弧只能讓電流足夠小,從而使得電弧無(wú)法維持燃燒而熄滅。
不一定
1)對于負載較大的功率繼電器,非塑封型的電壽命會(huì )更高:因為負載的電弧、熱量影 響較大,非塑封型內、外部的空氣能交換,能帶走部分熱量和有害氣體,所以其壽命能更高些。但是如果環(huán)境灰塵較多、濕度太高時(shí),塑封型的更好。
2)對于負載很小的信號繼電器,塑封型的電壽命會(huì )更高:因為負載小到基本沒(méi)有電弧 時(shí),如果內外部空氣連通,會(huì )帶入更多的有害物質(zhì)影響接觸電阻導致失效,所以信號繼電器的塑封型壽命更高。
施加額定電壓能保證在外界條件(如溫度、電壓)存在一定變化時(shí)繼電器仍能可靠 工作。電壓波紋系數最好不超過(guò)±5%,最大不能超過(guò)±10%。
動(dòng)作電流=動(dòng)作電壓/線(xiàn)圈電阻;額定電流=額定電壓/線(xiàn)圈電阻。
如果電壓上升或下降時(shí)比較緩慢,會(huì )使觸點(diǎn)閉合、或斷開(kāi)時(shí)觸點(diǎn)抖動(dòng)更多和接觸更 不穩定,容易導致繼電器壽命急劇降低。
2000m以上時(shí),空氣因為愈加稀薄導致更加容易被擊穿,因此介質(zhì)耐壓會(huì )降低,電
耐久性也會(huì )有所減少,所以應留更多的余量。
2000m以上電氣間隙的要求將加大,見(jiàn)下表,參考標準GBT16935.1。此系數可當做介
質(zhì)耐壓的降低系數用。
IEC61810-《基礎機電繼電器》;
GBT 21711.1-基礎機電繼電器 第1部分:總則與安全要求;
UL508-《工業(yè)控制裝置》。
IEC 60335-x標準:《 家用和類(lèi)似用途電器的安全規范》
線(xiàn)圈側:輸入端、控制側、弱電系統;
觸點(diǎn)側:輸出端、開(kāi)關(guān)側、觸頭、強電系統。
工作原理:線(xiàn)圈通過(guò)電流產(chǎn)生電磁力吸動(dòng)銜鐵,銜鐵帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)同常開(kāi)靜觸點(diǎn)閉合,
當線(xiàn)圈上去掉電流使電磁力消失,動(dòng)觸點(diǎn)在機械力的作用下回復到初始位置。
能量轉換過(guò)程:由電能轉換為磁能,磁能再轉化為機械能,機械能帶動(dòng)觸點(diǎn)接通、斷開(kāi),
從而使被控制電路得到、失去電能。
電磁繼電器的結構主要包括:
磁路系統:鐵心、軛鐵、銜鐵、線(xiàn)圈等零件組成;
接觸系統:靜簧片、動(dòng)簧片、觸點(diǎn)、底座等零件組成;
返回機構:復原簧片或拉簧組成。
①電磁繼電器是靠觸點(diǎn)部件的機械運動(dòng)實(shí)現被控電路的接通、或斷開(kāi);
固態(tài)繼電器是靠半導體器件(如可控硅、三極管)導通與否實(shí)現被控電路的接通、或
斷開(kāi)。
②電磁繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)后,輸出端無(wú)漏電流;
固態(tài)繼電器輸出端斷開(kāi)后仍存在幾微安到幾毫安的漏電流,無(wú)法實(shí)現完全電隔離。
③在較大的電流負載下,電磁繼電器無(wú)需外加散熱片;
固態(tài)繼電器則需要外加散熱器件。
④固態(tài)繼電器耐沖擊振動(dòng)能力,電耐久性,開(kāi)/斷速度遠優(yōu)于電磁繼電器。
⑤固態(tài)繼電器不允許過(guò)載,電磁繼電器可以適當的過(guò)載。
動(dòng)與靜的差別。
H觸點(diǎn)形式:在繼電器的動(dòng)作狀態(tài)處于閉合、釋放狀態(tài)處于斷開(kāi)的觸點(diǎn)組;
D觸點(diǎn)形式:在繼電器的動(dòng)作狀態(tài)處于斷開(kāi)、釋放狀態(tài)處于閉合的觸點(diǎn)組;
Z觸點(diǎn)形式:具有三個(gè)接觸件的兩個(gè)觸點(diǎn)電路組合,其中一個(gè)接觸件為兩個(gè)觸點(diǎn)電路公用,該接觸件斷開(kāi)一個(gè)觸點(diǎn)電路是,閉合另一個(gè)觸點(diǎn)電路.
種類(lèi) | 適用范圍 | 特點(diǎn) |
功率(通用)繼電器 | 一般用于家用、工業(yè)控制和電力控制 | 型號眾多;大部分產(chǎn)品有推動(dòng)塊,;在家電領(lǐng)域有較高的爬電距離和空氣間隙要求 |
電力磁保持繼電器 | 一般用于智能電表和電力控制 | 負載電流高,抗短路、防爆(沖擊電流)能力高;多用四氣隙磁路結構 |
汽車(chē)繼電器 | 一般用于汽車(chē)領(lǐng)域(12V、24V系統) | 爬電距離和空氣間隙小,不用推動(dòng)塊,線(xiàn)圈較大;抗沖擊、振動(dòng)能力強,有跌落試驗;有鹽霧試驗 |
工業(yè)繼電器 | 一般用于工業(yè)設備、電力控制的中間繼電器 | 具備控制馬達等大負載、發(fā)光二極管和線(xiàn)圈等小負載的能力;有一定的可靠性要求;大部分有配套的插座 |
信號(通訊)繼電器 | 一般用于通訊和信號控制、安防 | 體積小,多使用分叉觸點(diǎn),接觸可靠性高;多為兩組轉換觸點(diǎn);可用于μA(微安)級電流控制 |
高壓直流繼電器 | 一般用于電動(dòng)汽車(chē)及充電樁、直流電源 | 具有滅弧裝置,大部分有真空室;較大型的多使用電磁鐵結構。 |
密封繼電器 | 一般用于環(huán)境惡劣或可靠性要求高的領(lǐng)域,如航空航天、軍工 | 金屬外殼、底座,塑料用的很少;有可靠性要求;生產(chǎn)上焊接工藝多;內部真空或充惰性氣體 |
安全繼電器 | 一般用于電梯、有安全門(mén)的機械設備 | 具有強制導向結構;多是常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)搭配使用 |
模塊(組合式繼電器) | 適用需要實(shí)現一定控制功能的領(lǐng)域 | PCB電路和繼電器的組合 |
主要材料:鐵(純鐵,低碳鋼)、銅(純銅,錫青銅,鈹銅)、塑料(PBT.PET
等工程塑料)、漆包線(xiàn)(絕緣等級B級,F級)、觸點(diǎn)材料(AgSnO2,AgCdO,AgNi)。
門(mén)類(lèi) | 主材料的特別要求 |
信號繼電器 | 觸點(diǎn)鍍金;使用觸點(diǎn)絲材;分叉觸點(diǎn);體積很小,使用LCP塑料; |
功率繼電器 | 塑料多使用PBT;靜簧多使用純銅,動(dòng)簧使用銅合金; |
電力磁保持繼電器 | 電流較大,簧片比較厚; |
工業(yè)繼電器 | 同功率繼電器類(lèi)似;體積較大的產(chǎn)品多為透明外殼; |
汽車(chē)繼電器 | 負載是直流,使用AgSnO觸點(diǎn),部分產(chǎn)品動(dòng)靜觸點(diǎn)用不同的材料配對以減少材料轉移;線(xiàn)圈體積占比會(huì )比較大;180級及以上的漆包線(xiàn); |
密封繼電器 | 金屬外殼、底座;玻璃絕緣;塑料盡可能不用;零部件鏈接多用鉚接或焊接; |
高壓直流繼電器 | 使用吹弧磁鋼;大電流的繼電器觸點(diǎn)需要密封腔(陶瓷或塑料),銅導電柱; |
底視圖是從引出腳這個(gè)面看過(guò)去得到的。
主要的有三種觸點(diǎn)形式:
觸點(diǎn)形式 | 中國 | 國外 | 開(kāi)關(guān)行業(yè) | |
常開(kāi)觸點(diǎn) | H(動(dòng)合觸點(diǎn)) | A | SPST NO | 單刀單擲常開(kāi) |
常閉觸點(diǎn) | D(動(dòng)斷觸點(diǎn)) | B | SPST NC | 單刀單擲常閉 |
轉換觸點(diǎn) | Z | C | SPDT | 單刀雙擲 |
接觸電阻包括:接觸的觸點(diǎn)間電阻,與觸點(diǎn)相連的簧片的導體電阻,及簧片引出
腳的導體電阻三部分組成。接觸電阻包括:接觸的觸點(diǎn)間電阻,與觸點(diǎn)相連的簧片的導體電阻,及簧片引出
腳的導體電阻三部分組成。
接觸部分的電阻主要由收縮電阻+膜電阻組成。
因為常閉觸點(diǎn)的壓力較小、且回跳較大,所以負載能力也就更低。
不能,但可以判斷觸點(diǎn)是否導通。
接觸電阻值太?。ê翚W級的),用萬(wàn)用表測存在
線(xiàn)路電阻,誤差太大。應采用四端子測量法,既采用恒流源方式,然后一個(gè)電壓表測接
觸電阻兩端壓降,根據歐姆定律算得接觸電阻。
①AgNi+鍍金、AgPd :適用于微小負載,信號繼電器觸點(diǎn)的常用材料;
②AgNi:中小阻性負載(穩態(tài)電流≤12A,沖擊電流≤25A);
③AgCdO:阻性負載,感性負載(穩態(tài)電流≤30A,沖擊電流≤50A),有被RoHS
禁止的隱患;
④AgSnO2: 感性負載,容性負載,燈負載(沖擊電流可達120A)。
優(yōu)點(diǎn):分叉觸點(diǎn)提高接觸可靠性,降低觸點(diǎn)回跳,適合小電流負載;
缺點(diǎn):負載切換能力下降,質(zhì)量控制難度大,不適合大電流負載。
切換大負載易產(chǎn)生飛濺物,如果附著(zhù)在切換小負載的觸點(diǎn)上可能導致不導通。因此
功率繼電器中不推薦這樣使用繼電器。
但是對于工業(yè)繼電器,很多設備要求這樣應用,因此工業(yè)繼電器應能做相應的設計,以
滿(mǎn)足這個(gè)要求。
會(huì )。當用轉換型繼電器切換時(shí),電弧會(huì )使兩個(gè)靜觸點(diǎn)連通,如果它們分別連接了電
源的零/火線(xiàn),而沒(méi)有串聯(lián)的負載,那么電弧就會(huì )使電源短路。
兩組觸點(diǎn)并聯(lián)可以增加載流能力,但是不能增加切換負載能力,因為兩組觸點(diǎn)不
可能同時(shí)切換。
觸點(diǎn)上并聯(lián)可控硅、場(chǎng)效應管等功率半導體,先接通半導體幾十ms,再閉合觸點(diǎn)。
斷開(kāi)感性負載時(shí)存在較高的反向電壓,該電壓會(huì )加劇觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)的電弧能量,加劇
觸點(diǎn)的損耗;可使用二極管、壓敏電阻或TVS管(瞬態(tài)抑制二極管)等與負載并聯(lián),
抑制電壓保護觸點(diǎn)。
因無(wú)電量的電容接通時(shí),內阻很小近似短路,所以接通容性負載時(shí)存在較大的沖擊
電流(浪涌電流),寬度約在10μs-30ms,根據電路的不同該沖擊電流的大小也不同,
該沖擊電流超過(guò)繼電器能力時(shí)會(huì )使觸點(diǎn)輕微粘結(輕輕敲繼電器可使觸點(diǎn)彈開(kāi),粘結點(diǎn)
是個(gè)小小的白點(diǎn)-熔池現象);可選用觸點(diǎn)材料為AgSnO2的繼電器,或在電路上串聯(lián)
限流電阻或電感,或使用“軟啟動(dòng)”電路。
燈主要有幾種:LED、白熾燈、鹵素燈、日光燈、節能燈。除指示用的LED燈外,
大部分燈在接通時(shí)均存在較大的沖擊電流;可選用觸點(diǎn)材料為AgSnO2的繼電器,或使
用“軟啟動(dòng)”電路。不同燈的特點(diǎn)如下:
1)指示用LED:電流在1mA~20mA,基本沒(méi)有沖擊電流。
2)照明用LED:需要整流器啟動(dòng),屬于容性負載,沖擊電流在30倍穩態(tài)電流以上,
寬度約在10μs-30ms;選型時(shí),在不知道具體數值時(shí)按50-60倍左右估計。
3)白熾燈:也叫鎢絲燈(抽真空),屬于阻性負載,因冷態(tài)電阻小,所以接通時(shí)存在
約15倍的沖擊電流,寬度約在1ms-100ms。
4)鹵素燈:也是鎢絲燈(充有鹵素氣體),類(lèi)似白熾燈,多用于路燈等普通照明。
5)節能燈:需要鎮流器啟動(dòng),管徑在25.4mm(T8)以上燈管使用普通鎮流器,沖擊
電流約10倍;管徑在25.4mm以下燈管使用電子鎮流器,屬于容性負載,沖擊電流
超過(guò)20倍,寬度約在10μs-30ms,選型時(shí),在不知道具體數值時(shí)按60倍左右估計。
電機屬于感性負載,但啟動(dòng)時(shí)為將靜止的轉子轉動(dòng),需要較大的能量,因此存在
5-10倍的沖擊電流,寬度約在100ms-1000ms,UL認證中是按6倍沖擊電流;電機負
載沖擊電流可計算出,選用合適的繼電器即可,必要時(shí)需要采取抑制反向電壓的措施。
負載類(lèi)型 | 試驗條件 | |
阻性負載 resistive | ①安裝方式:正常安裝或其他?②樣品數量:3只或其他?③環(huán)境溫度:高溫或其他?④通/斷頻率? ⑤線(xiàn)圈激勵:額定電壓或其他?⑥負載大小,類(lèi)型? ⑦壽命次數? ⑧判定依據? | UL/VDE |
感性負載 cosφ<1 | 同上 | |
電機motor | 同上 | UL |
燈負載 tungsten | 同上 | |
TV負載 | 同上 | |
領(lǐng)航負載 pilot | 同上 | |
標準整流器 ballast | 同上 | |
電子整流器 electronic ballast | 同上 |
不能。因為電流或電壓都會(huì )影響觸點(diǎn)的切換能力,所以不能通過(guò)切換功率簡(jiǎn)單換
算。其中電流增大,主要帶來(lái)過(guò)熱的影響;電壓增大,主要帶來(lái)電弧加劇的影響。
不能。因為觸點(diǎn)的接觸過(guò)程中,存在電的、機械的、觸點(diǎn)接觸變化等多方面的、不
可控的影響,所以無(wú)法得出I2t曲線(xiàn)。
不一定,根據負載性質(zhì)決定。
1)阻性負載、及一些沖擊電流也小于200mA的負載,不能使用功率繼電器,因為負載
太小而基本沒(méi)有電弧存在,繼電器使用一段時(shí)間后,接觸電阻會(huì )變大,甚至出現不
導通的情況,所以不能使用功率繼電器,需要使用信號繼電器。
2)小功率的線(xiàn)圈類(lèi)、電機、燈等負載,雖然穩態(tài)電流小于200mA,但存在沖擊電流
或是反向電壓,能夠擊穿氧化膜從而保持接觸電阻穩定,因此可以使用功率繼電器。
觸點(diǎn)回跳會(huì )產(chǎn)生多次的電弧燒蝕和機械磨損,會(huì )加速觸點(diǎn)的損耗,進(jìn)而影響繼電器
的電耐久性和可靠性。
觸點(diǎn)回跳與繼電器的結構設計、材料的物理特性與生產(chǎn)工藝等關(guān)系較大,也受到其
它較多因素的影響,因此不容易進(jìn)行控制。
繼電器的最主要性能之一是電耐久性,而在電耐久性的評價(jià)中,已經(jīng)包括了觸點(diǎn)回
跳影響在內,因此雖然觸點(diǎn)回跳不易控制,但不影響正常的使用。
繼電器行業(yè)內,為簡(jiǎn)單方便地比較不同繼電器的負載能力大小,且相比于其它種類(lèi)
負載,不同試驗室或公司所用的參數相同的阻性負載間差異最小,所以額定負載默認使
用阻性負載。
通常是不在同一相位。正常的電耐久性試驗中,應保證觸點(diǎn)切換隨機分布在各相
位上,如果觸點(diǎn)切換與負載的相位同步時(shí),負載可能總是在峰值附近通斷從而使壽命
很低,還可能總是在零點(diǎn)附近切換從而使壽命很高,都不能正確的體現壽命參數。
有一種客戶(hù)設計使觸點(diǎn)總是在零點(diǎn)切換,這樣能提高繼電器電壽命,這種設計中應考
慮繼電器本身的動(dòng)作時(shí)間變化--推薦智能過(guò)零切換。
當電壓擊穿空氣產(chǎn)生電弧后,維持電弧燃燒需要足夠大的電流,因此對于0.3mm
間隙,其可靠的拉斷直流電弧時(shí)對應的電壓在30VDC左右,當超過(guò)這個(gè)電壓值時(shí),要
拉斷電弧只能讓電流足夠小,從而使得電弧無(wú)法維持燃燒而熄滅。
會(huì )。大部分繼電器觸點(diǎn)間隙比較小,2A以上的電流就能使電弧燃燒到過(guò)零點(diǎn)才會(huì )
熄滅,工頻50Hz電壓的半波有10ms,長(cháng)一些的電弧可能會(huì )燃燒7~8ms,而大部分
繼電器實(shí)際的動(dòng)作、釋放時(shí)間都小于這個(gè)值,所以電弧會(huì )導致常開(kāi)、常閉靜觸點(diǎn)間短路。
電耐久性指的是繼電器在規定條件下工作,能切換的次數,一般的電耐久性?xún)H能代
表試驗品的壽命水平;而可靠性是通過(guò)一定數量產(chǎn)品的電耐久性情況,在設定的置信度
和可靠度下計算出的,是用來(lái)估計該型號全部繼電器的電耐久性水平。(整體與個(gè)體)
不一定。
1)對于負載較大的功率繼電器,非塑封型的電壽命會(huì )更高:因為負載的電弧、熱量影
響較大,非塑封型內、外部的空氣能交換,能帶走部分熱量和有害氣體,所以其壽
命能更高些。但是如果環(huán)境灰塵較多、濕度太高時(shí),塑封型的更好。
2)對于負載很小的信號繼電器,塑封型的電壽命會(huì )更高:因為負載小到基本沒(méi)有電弧
時(shí),如果內外部空氣連通,會(huì )帶入更多的有害物質(zhì)影響接觸電阻導致失效,所以信
號繼電器的塑封型壽命更高。
不能。因為在負載較大的情況下,過(guò)于快速地切換,使得電弧頻繁產(chǎn)生,從而導致
溫度異常上升,觸點(diǎn)燒損加劇,都會(huì )使繼電器過(guò)早失效,甚至引發(fā)著(zhù)火。
因為交流電存在過(guò)零點(diǎn),此時(shí)觸點(diǎn)間的電弧會(huì )熄滅,而對于直流電只能通過(guò)觸點(diǎn)
間隙達到一定值才能使電弧熄滅,繼電器的觸點(diǎn)間隙都比較小,能可靠拉斷直流電弧的
電壓就比較低。
PWM指脈沖寬度調制,是通過(guò)調整占空比、頻率,調整輸出電流(有效值)和功
率的方式。
使用PWM降低線(xiàn)圈功耗時(shí),推薦條件如下:
1)電源電壓應大于線(xiàn)圈的額定電壓。因為必須保證繼電器可靠的動(dòng)作、和后續的保持。
2)繼電器動(dòng)作的首個(gè)脈沖寬度要大于100ms,然后再進(jìn)行PWM。因為必須保證繼電
器可靠的動(dòng)作。
3)PWM的頻率要大于10kHz,因為這樣通過(guò)線(xiàn)圈的電流有效值的波動(dòng)會(huì )比較小,繼
電器更穩定。而PWM頻率越低,電流有效值波動(dòng)越大。
4)占空比:①如果在室溫下應用繼電器,那么占空比在50%即可;②如果環(huán)境溫度較
高,那么應大于60%(有電的部分)。因為大部分功率繼電器沒(méi)有針對PWM應用
的設計,因此需要高一點(diǎn)的占空比,即要高些的有效值。
F級(或155級):155℃(溫度); B級(或130級):130℃;A級:105℃;
H級(或180級):180℃。
根據銅線(xiàn)的電阻率溫度系數(0.374%/℃),環(huán)境溫度升高,線(xiàn)圈電阻值會(huì )增大,
在電壓不變的情況下通過(guò)線(xiàn)圈的電流也變小,而繼電器動(dòng)作、釋放所需要的電流是不變
的,所以對應的動(dòng)作、釋放電壓都會(huì )增大。反之環(huán)境溫度降低,動(dòng)作、釋放電壓也降低。
會(huì )。根據銅線(xiàn)的電阻溫度系數(約0.374%/℃),在低溫環(huán)境下,線(xiàn)圈電阻減小,
施加額定電壓時(shí),電流會(huì )變大,但長(cháng)時(shí)間通電,線(xiàn)圈發(fā)熱,電流又會(huì )降下去。
不是。按照GB/T21711.1中溫升試驗的規定,環(huán)境溫度是據繼電器線(xiàn)圈面50mm地方測得的溫度,如下圖
單穩態(tài)電磁繼電器動(dòng)作、釋放是通過(guò)電產(chǎn)生的磁力和機械反力配合來(lái)實(shí)現。在釋放
狀態(tài)下,因為磁路存在較大的氣隙,磁阻很大,需要較大的線(xiàn)圈電流才能產(chǎn)生足夠的磁
力,使繼電器動(dòng)作;而在動(dòng)作狀態(tài)下,磁路基本沒(méi)有氣隙,需要使線(xiàn)圈電流降到很小才
能使磁力小于機械反力,從而使繼電器釋放;所以動(dòng)作電壓會(huì )比釋放電壓大。
(1) 在實(shí)際使用中,電源電壓可能存在上下波動(dòng),環(huán)境溫度變化也會(huì )使線(xiàn)圈電阻變化,
導致動(dòng)作電壓改變,所以在設計上動(dòng)作電壓要小于額定電壓(通常動(dòng)作電壓在75%
或80%額定電壓以下),這樣在電源電壓或者線(xiàn)圈電阻存在一定的變化時(shí),施加額
定電壓的繼電器仍然能可靠的動(dòng)作,其次可以在正常吸合后降壓保持,達到節能省
電。
(2) 在實(shí)際使用中,斷開(kāi)后電路可能存在殘余電壓,如果繼電器釋放電壓接近零,會(huì )導
致不能正常釋放的問(wèn)題(通常釋放電壓在10%額定電壓以上)。
為了保證繼電器在溫度、振動(dòng)等外界干擾的情況下仍然能正常使用,需要設定冗余
量來(lái)抵消這些干擾的影響,因此動(dòng)作電壓最大值到額定電壓間、及釋放電壓最小值到0
電壓間,留有這兩個(gè)冗余區域。
施加額定電壓能保證在外界條件(如溫度、電壓)存在一定變化時(shí)繼電器仍能可靠
工作。電壓波紋系數最好不超過(guò)±5%,最大不能超過(guò)±10%。
動(dòng)作電流=動(dòng)作電壓/線(xiàn)圈電阻;額定電流=額定電壓/線(xiàn)圈電阻。
如果電壓上升或下降時(shí)比較緩慢,會(huì )使觸點(diǎn)閉合、或斷開(kāi)時(shí)觸點(diǎn)抖動(dòng)更多和接觸更
不穩定,容易導致繼電器壽命急劇降低。
因為交流電有正反方向交變且存在過(guò)零點(diǎn),那么流過(guò)線(xiàn)圈后產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì )交變和
過(guò)零,因此交流型繼電器在鐵芯上設有短路環(huán),使因電壓、電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)錯開(kāi)相位,
不會(huì )同時(shí)過(guò)零,保證線(xiàn)圈能持續提供不會(huì )過(guò)零、有一定高低起伏的磁場(chǎng),維持繼電器正
常工作。
因為交流線(xiàn)圈型繼電器的磁場(chǎng)是高低起伏的,時(shí)大時(shí)小,在鐵質(zhì)零件裝配有缺陷時(shí)
易出現“嗡嗡”的噪音,主要是零件在震顫產(chǎn)生的。還有一種過(guò)渡性質(zhì)的“嗡嗡”聲,
是緩慢給線(xiàn)圈施加電壓時(shí),在即將動(dòng)作前會(huì )出現。
增大線(xiàn)圈電壓的好處是能加快動(dòng)作時(shí)間,壞處是長(cháng)時(shí)間施加最大允許電壓線(xiàn)圈發(fā)熱會(huì )加
劇,從而導致其使用壽命降低。
不等于。因為三極管飽和導通時(shí),Uce(集電極到發(fā)射極)間有大約0.5V-1V的壓
降。因此對于線(xiàn)圈電壓較低的繼電器(6VDC及以下),必須要考慮這個(gè)差異。
①磁保持電磁繼電器(如HFD3磁保持型、HFE19)有磁鋼(永久磁鐵、永磁體),對
線(xiàn)圈電壓方向有要求,在線(xiàn)圈無(wú)電是動(dòng)觸點(diǎn)能停在NC或NO任一端。同一負載下,
通常磁保持繼電器比單穩態(tài)繼電器的分斷能力強。
磁保持電磁繼電器:線(xiàn)圈施加規定的激勵值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作,去掉激勵后觸點(diǎn)保持該狀態(tài),
觸點(diǎn)要返回原狀態(tài)單線(xiàn)圈型必須施加反向激勵,或雙線(xiàn)圈型的給復歸線(xiàn)圈施加激勵,
具有節能省電特點(diǎn);
單穩態(tài)電磁繼電器:線(xiàn)圈施加激勵觸點(diǎn)動(dòng)作,去掉激勵觸點(diǎn)返回原狀態(tài)。
②使用注意事項:
a)一般磁保持繼電器出廠(chǎng)設置為復歸狀態(tài),但在運輸過(guò)程中繼電器經(jīng)受到?jīng)_擊,振動(dòng)
后可能會(huì )變成動(dòng)作狀態(tài),所以使用磁保持繼電器的設備,在開(kāi)機時(shí)應根據需要先讓
繼電器置于動(dòng)作或復歸狀態(tài);
b)線(xiàn)圈施加電壓時(shí)間至少在吸合時(shí)間的5倍以上,1S之內;
c)線(xiàn)圈電壓有方向要求(注意正/負極),有雙線(xiàn)圈型,單線(xiàn)圈型之分,(雙線(xiàn)圈型分
動(dòng)作線(xiàn)圈和復歸線(xiàn)圈,不能同時(shí)加電;單線(xiàn)圈型:動(dòng)作、復歸是線(xiàn)圈施加相反電壓
來(lái)實(shí)現);
d)單穩態(tài)電磁繼電器只有一個(gè)線(xiàn)圈,有極化(線(xiàn)圈電壓有方向要求)、非極化型號區
別。
可能會(huì )存在,尤其是雙常開(kāi)型的繼電器,由于機械反力的極其不對稱(chēng),而電磁吸力較難調整到與之良好匹配,所以動(dòng)作、復歸電壓會(huì )出現較大的差異。
極化單穩態(tài)電磁繼電器(如HFD3單穩態(tài)型)對線(xiàn)圈電壓有要求,因為極化繼電器是由永久磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)與流過(guò)線(xiàn)圈電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)綜合作用下驅動(dòng)銜鐵動(dòng)作,正確的線(xiàn)圈電流方向才能使繼電器動(dòng)作。非極化單穩態(tài)電磁繼電器對線(xiàn)圈電壓沒(méi)有要求,這種繼電器產(chǎn)生的電磁力只與流過(guò)線(xiàn)圈電流的大小有關(guān),和電流方向無(wú)關(guān)。
動(dòng)作時(shí)間:處于釋放狀態(tài)的繼電器,從給線(xiàn)圈施加額定電壓瞬間起,到繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合瞬間的時(shí)間(不含動(dòng)作回跳時(shí)間);
釋放時(shí)間:處于動(dòng)作狀態(tài)的繼電器,從斷開(kāi)線(xiàn)圈電壓瞬間起,到繼電器的常閉觸點(diǎn)閉合瞬間的時(shí)間(不含釋放回跳時(shí)間);
復歸時(shí)間:處于動(dòng)作狀態(tài)的磁保持繼電器,從復歸線(xiàn)圈施加額定電壓瞬間起到繼電器的常閉觸點(diǎn)閉合瞬間的時(shí)間;
回跳時(shí)間:從觸點(diǎn)第一次閉合瞬間到穩定閉合的時(shí)間。
動(dòng)作時(shí)間不會(huì )變化;
釋放時(shí)間會(huì )變長(cháng),因為當線(xiàn)圈斷電后,線(xiàn)圈通過(guò)二極管會(huì )形成一個(gè)回路,從而使線(xiàn)圈中電流降低的速率降低,使釋放時(shí)間變長(cháng)。
會(huì )。因為內部可動(dòng)部件位置的微觀(guān)變化、及外界溫度和電壓等的變化等,都會(huì )使時(shí)間產(chǎn)生變化。
常開(kāi)靜觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)剛接觸的瞬間,銜鐵與鐵芯極面的距離叫銜鐵超行程。銜鐵超行程和觸點(diǎn)壓力成正比,而且易于測量,通過(guò)控制該值能很好的控制觸點(diǎn)壓力,從而保證繼電器有足夠的電耐久性。
①絕緣系統等級:是UL中的一個(gè)指標,指的是漆包線(xiàn)和線(xiàn)圈架組成的部件能正常工作的最高溫度;
②絕緣電阻:互不相連的導體之間施加500Vdc電壓,所呈現的阻抗;
③基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣:為防止觸電的絕緣。人體能觸碰到的地方要求最高,主要體現在對爬電距離,空氣間隙的要求。
空氣間隙:兩導電部件之間在空氣中的最短距離;簡(jiǎn)單的示例見(jiàn)下圖:
爬電距離:兩導電部件之間沿著(zhù)固體絕緣材料表面的最短距離。
CQC(中國):標志檢查,溫升測試,引出端子測試,基本功能測試(動(dòng)作,釋放電
壓),密封性測試,機械壽命測試,電耐久測試,絕緣電阻及電氣強度測試,同一個(gè)產(chǎn)
品,不同產(chǎn)地,不同認證號。
UL、CUL(北美洲):過(guò)欠壓測試,過(guò)負載和耐久性測試,溫升測試,耐壓測試,塑
料材料認證,同一個(gè)產(chǎn)品,一個(gè)證書(shū)號,所有產(chǎn)地都列在一個(gè)證書(shū)上。
VDE(歐洲):標志檢查,溫升測試,引出端子測試,基本功能測試(動(dòng)作,釋放電
壓),密封性測試,機械壽命測試,電耐久測試,絕緣電阻及電氣強度測試,塑料材料
認證,同一個(gè)產(chǎn)品,一個(gè)證書(shū)號,所有產(chǎn)地都列在一個(gè)證書(shū)上。
TUV(歐洲):標志檢查,溫升測試,引出端子測試,基本功能測試(動(dòng)作,釋放電
壓),密封性測試,機械壽命測試,電耐久測試,絕緣電阻及電氣強度測試,同一個(gè)產(chǎn)
品,一個(gè)證書(shū)號,所有產(chǎn)地都列在一個(gè)證書(shū)上。
因為宏發(fā)目前的電磁繼電器主要適用GB/T21711.1(等同IEC61810-1)系列標準,屬于基礎機電繼電器門(mén)類(lèi),而要求做CCC認證的繼電器適用GB14048.5標準,屬于低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備中做控制電路電器和開(kāi)關(guān)元件用的機電式控制開(kāi)關(guān)門(mén)類(lèi)。
適用于繼電器的有RoSH指令和Reach法規。
對于RoSH指令,宏發(fā)有專(zhuān)門(mén)檢測、分析RoSH指令中管控的物質(zhì)的化學(xué)分析室,有X射線(xiàn)熒光分析儀,ICP,UV-VIS,GC-MS等測試儀器;RoSH管控的危險物質(zhì)有:
中文名 | 英文縮寫(xiě) | 限量(ppm) |
鉛 | Pb | 1000 |
鎘 | Cd | 100 |
汞 | Hg | 1000 |
鉻(6價(jià)) | Cr6+ | 1000 |
多溴聯(lián)苯 | PPBs | 1000 |
PBDEs | 1000 | |
鄰苯二甲酸二丁酯 | DBP | 1000 |
鄰苯二甲酸二異丁酯 | DIBP | 1000 |
鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯 | DEHP | 1000 |
鄰苯二甲酸丁芐酯 | BBP | 1000 |
宏發(fā)對上述元素含量管控要求均<20PPM,標準遠高于RoSH指令。
對于Reach法規《化學(xué)品,注冊,評估,授權和注冊》,由于該法規涉及的物質(zhì)很多,
且經(jīng)常增加新物質(zhì),測試難度非常大,所以宏發(fā)主要的承諾是不會(huì )刻意添加。
3個(gè)試驗都是用來(lái)驗證著(zhù)火危險性的,主要是歐洲VDE要求。
試驗標準規定如下:
GWT:成品灼熱絲試驗,用繼電器成品做試驗,對應標準GB/T5169-11、IEC60695-2-11,
測試點(diǎn)位于觸點(diǎn)周?chē)鷰讉€(gè)面,樣品在移開(kāi)灼熱絲后的30S內,其灼熱或火焰熄滅,且
鋪在樣品下面的包裝絹紙沒(méi)有起燃。
GWIT:灼熱絲起燃溫度,用塑料樣塊做試驗,衡量材料的阻燃性,對應標準
GB/T5169-13、IEC60695-2-13,測試3個(gè)樣塊,樣品在整個(gè)試驗過(guò)程未起燃、或火焰時(shí)
間不超過(guò)5s且樣品沒(méi)有燒盡。測試結果合格后,灼熱絲溫度加 25℃作為材料的GWIT
指標,也就是775℃。
GWFI:灼熱絲可燃性指數,用塑料樣塊做試驗,衡量材料在被引燃的情況下熄滅的能
力,對應標準GB/T5169-12、IEC60695-2-12,測試3個(gè)樣塊,樣品在移開(kāi)灼熱絲后的
30S內,其灼熱或火焰熄滅,且鋪在樣品下面的包裝絹紙沒(méi)有起燃,且樣品沒(méi)有燒盡。
對于在家電領(lǐng)域應用的繼電器來(lái)說(shuō),需要符合IEC60335-1中的標準,應滿(mǎn)足以下兩種
方案中的一種:
1)材料同時(shí)符合:GWFI 850、GWIT775。
2)材料符合GWFI 850、且繼電器成品符合GWT 750(火焰在2s以?xún)认纾?/span>。
這是塑料性能的一個(gè)參數: Comparative Tracking Index(相比電痕化指數)的縮寫(xiě),對應試驗標準GB/T4207和IEC60112。該參數使用塑料樣塊來(lái)測試,在塑料樣塊表面施加電壓,并在兩個(gè)電極間持續滴落50滴電解液(氯化銨溶液),測試5個(gè)樣塊。
樣塊能承受而不發(fā)生破壞的最高電壓值。
UL94-V0是UL標準中阻燃等級的一種,對應標準UL94。繼電器用的塑料材料對
應的阻燃等級主要有V-0、V-1、V-2、HB四種(由高到底),除UL94外還可參看GB/T2408、
IEC60695-11-10,試驗結果判定條件如下。
試驗方法 |
垂直燃燒 | 判 據 | V-0 | V-1 | V-2 |
單個(gè)樣件余焰時(shí)間 | ≤10s | ≤30s | ≤30s | ||
第二次火焰后單個(gè)樣件余焰加余輝時(shí)間 | ≤30s | ≤60s | ≤60s | ||
滴落物是否引燃下方棉墊 | 否 | 否 | 是 | ||
水平燃燒 | HB:引燃源移去后,火焰熄滅、或火焰燃燒沒(méi)有超過(guò)100mm標線(xiàn)。 |
塑料類(lèi)(線(xiàn)圈架、底座、外殼、推動(dòng)塊)、銅質(zhì)(動(dòng)、靜簧片)、鐵質(zhì)(銜鐵、軛
鐵、鐵芯)零件生產(chǎn)-->線(xiàn)圈架上繞制漆包線(xiàn)-->磁路裝配(線(xiàn)圈、鐵芯和軛鐵)、觸點(diǎn)
和簧片裝配在一起-->繼電器部分裝配(磁路部分、觸點(diǎn)簧片裝在底座上)-->檢驗和校
正(電氣參數,觸點(diǎn)間隙,銜鐵超行程,觸點(diǎn)壓力)-->吹灰套殼-->點(diǎn)膠沾錫-->電氣檢
測(動(dòng)作,釋放電壓,動(dòng)作釋放時(shí)間,回跳時(shí)間,接觸電阻,線(xiàn)圈電阻,絕緣電阻,介
質(zhì)耐壓)-->外殼印字-->成品外觀(guān)檢查-->包裝。
外觀(guān)尺寸檢查、機械檢查和稱(chēng)重、接觸電阻、線(xiàn)圈電阻、介質(zhì)耐壓、絕緣電阻、沖
擊電壓、基本功能測試、時(shí)間測試、氣候溫度有關(guān)的線(xiàn)圈溫升、高溫、低溫、穩態(tài)濕熱、
交變濕熱、溫度變化、溫濕度組合循環(huán)、熱壽命、封裝、錫焊、電耐久性、機械耐久性、
過(guò)負載、灼熱絲試驗、鹽霧試驗、定向跌落、沖擊振動(dòng)試驗等。
電耐久性試驗需要明確的參數:
①安裝方式:正常安裝或其他?
②樣品數量:3只或其他?
③環(huán)境溫度:高溫或其他?
④通/斷頻率?
⑤線(xiàn)圈激勵:額定電壓或其他?
⑥負載條件:類(lèi)型,大???
⑦壽命次數?
⑧判定依據?
溫升試驗需要明確的參數:
①安裝方式:IEC標準或其他?
②樣品數量:3只或其他?
③環(huán)境溫度?
④線(xiàn)圈激勵:額定電壓或其他?
⑤負載電流大???
⑥判定依據?
沖擊試驗需要明確的參數:
①沖擊方向,次數?
②峰值加速度?
③動(dòng)作或釋放狀態(tài)?
④樣品數量:3只或其他?
⑤判定依據?
振動(dòng)試驗需要明確的參數:
①振動(dòng)波形:正弦波或隨機振動(dòng)?
②方向,持續時(shí)間?
③振幅或加速度?
④頻率范圍?
⑤環(huán)境溫度?
⑥樣品數量:3只或其他?
⑦判定依據?
IEC,VDE標準:距離繼電器線(xiàn)圈側面水平高度50mm±5mm的位置。
UL標準:距離繼電器水平高度50-100cm,分布3個(gè)熱電偶,取平均值。
和UL絕緣系統、負載大小、線(xiàn)圈所施加的電壓有關(guān)。
溫升≤(UL絕緣系統對應溫度-環(huán)境溫度)。
在環(huán)境溫度不變時(shí),負載電流越大、或者線(xiàn)圈電壓也高,溫升也越高。
在負載電流和線(xiàn)圈電壓不變時(shí),在環(huán)境溫度較高時(shí)測得的溫升會(huì )比環(huán)溫低時(shí)測得的要低
些。
觸點(diǎn)切換過(guò)程會(huì )出現電弧,從而產(chǎn)生的微量氧化碳、氧化氮、氧化硫等,遇到濕度較高的環(huán)境會(huì )慢慢轉變成酸性物質(zhì),造成金屬零件腐蝕。
硫化氣體易使觸點(diǎn)硫化,導致觸點(diǎn)接觸不良或不導通;硫化物、氮氧化物遇到濕度
環(huán)境會(huì )慢慢產(chǎn)生酸化物,造成金屬零件腐蝕;有機硅會(huì )蠕動(dòng),可能會(huì )跑到觸點(diǎn)上,并在
電弧作用下產(chǎn)生二氧化硅(沙子)而導致觸點(diǎn)不導通。
①塑料毛屑(底座、外殼):塑料與金屬過(guò)渡配合,摩擦產(chǎn)生,零件生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái);
②人體皮屑:生產(chǎn)過(guò)程中,工人誤操作帶入;
③灰塵:生產(chǎn)過(guò)程中收到污染;
④切換負載過(guò)程中,大電流產(chǎn)生的飛濺物。
①敞開(kāi)型-RT 0,線(xiàn)圈及觸點(diǎn)直接暴露在空氣中,不可防灰塵,不可防液體;
②防塵罩型-RTⅠ,可防灰塵,但不可防液體;
③防焊劑型-RTⅡ,防灰塵,底座可浸水,但底座以上有透氣的孔或逢,不可整個(gè)浸水;
④塑封型-RT Ⅲ,可防灰塵,可防液體;
⑤密封型-RT Ⅳ,金屬外殼與金屬底座間實(shí)現金屬封閉,引出端與底座間用玻璃封閉,
可防灰塵,可防液體。
繼電器中的防爆主要有以下兩種:
1)外部“防爆”:用于制冷設備中繼電器的“防爆”--由于易燃易爆的新型制冷劑的
使用,要求繼電器不能引燃外部的可燃氣體,以防止一旦制冷劑泄露也不會(huì )被引燃
爆炸。
2)本身“防爆”:用于電力開(kāi)關(guān)用的“防爆”--應能承受較高電流的沖擊,繼電器不
會(huì )發(fā)生爆炸,根據不同的應用,分成接通短路電流、分斷短路電流和導通短路電流
三種情況。
可能會(huì )導致外殼鼓起變形,引出腳松動(dòng),線(xiàn)圈斷線(xiàn),參數變化,簧片變色氧化等。
繼電器應冷卻至40℃以下,清洗溫度控制在40℃以下,使用酒精等中性清洗液清洗。防塵罩型不可清洗,防焊劑型可刷洗焊接面,塑封型可清洗,清洗都不能使用超聲波清洗。
失效模式 | 失效原因 |
繼電器未動(dòng)作 | 線(xiàn)圈端無(wú)電壓、線(xiàn)圈端電壓不足、線(xiàn)圈斷線(xiàn)、短路、繼電器故障。 |
繼電器不釋放 | 線(xiàn)圈端剩余電壓過(guò)高、繼電器故障。 |
繼電器動(dòng)作不穩定 | 電源不穩、繼電器參數不穩、繼電器誤動(dòng)作。 |
觸點(diǎn)粘接 | 電流過(guò)大、觸點(diǎn)異常抖動(dòng)、繼電器動(dòng)作頻率過(guò)高、環(huán)境溫度過(guò)高、繼電器的使用次數已超過(guò)預期壽命。 |
觸點(diǎn)不導通 | 接觸電阻過(guò)大、觸點(diǎn)端無(wú)電流、繼電器的使用次數已超過(guò)預期壽命。 |
大部分非汽車(chē)類(lèi)的電磁繼電器在結構上沒(méi)有抗大沖擊、振動(dòng)的設計,而從桌面跌落地面所受到的沖擊遠大于說(shuō)明書(shū)上的沖擊,振動(dòng)參數,因此會(huì )造成繼電器失效。
在正常電路條件下,能接通負載和斷開(kāi)負載電流,而在非正常電路條件下(過(guò)載、短路、特別是短路下)接通、承載一定時(shí)間和分斷電流的開(kāi)關(guān)電器。
在正常工作條件下,接通負載和斷開(kāi)負載電流,而在特定的條件下,當剩余電流達到某規定值時(shí)使觸頭斷開(kāi)的一種機械開(kāi)關(guān)裝置。
當電路的剩余電流在規定的條件下達到其規定值時(shí),引起觸頭動(dòng)作而斷開(kāi)主電路的一種保護器。剩余電流裝置可以是檢測剩余電流和接通及斷開(kāi)主電路電流的各種元件的組合體。
流過(guò)剩余電流裝置主電路的電流瞬時(shí)值矢量和(有效值)。
設備的外露導電表面與地之間的全部電流,包括電容耦合電流在內。
1)按使用類(lèi)別分為選擇型(保護裝置參數可調)和非選擇型(保護裝置參數不可調)。
2)按結構型式分為萬(wàn)能式(又稱(chēng)框架式)和塑殼式。
3)按滅弧介質(zhì)分為空氣式和真空式(目前國產(chǎn)多為空氣式)。
4)按操作方式分為手動(dòng)操作、電動(dòng)操作及彈簧儲能機械操作。
5)按極數分為單極、二極、三極及四極式。
6)按動(dòng)作速度分為一般型和快速型兩種??焖傩蛿嗦菲饔钟薪涣骺焖傩秃椭绷骺焖傩蛢煞N。交流快速型斷路器,通常稱(chēng)為限流斷路器,其分斷時(shí)間短到足以使短路電流在達到預期峰值前即被分斷;直流快速型斷路器也可使分斷時(shí)間短到足以使短路電流達到最大值之前即被分斷。
7)按安裝方式分為固定式、插入式、抽屜式及嵌入式等。
8)按用途分為配電斷路器、電動(dòng)機保護用斷路器、滅磁斷路器和漏電斷路器等幾種。
早期的斷路器只具有短路瞬動(dòng)的一段保護。后來(lái)發(fā)展為過(guò)載長(cháng)延時(shí)和短路瞬動(dòng)的二段保護?,F在大量生產(chǎn)的小型短路器和塑殼短路器都是二段保護。斷路器又再增加過(guò)載短延時(shí)保護和接地故障保護的所謂―四段‖保護。此外,斷路器還可通過(guò)加裝附件,實(shí)現欠電壓保護。當代先進(jìn)的斷路器引入微電子技術(shù),使它具有一定的智能化功能。
低壓斷路器由觸頭系統、滅弧裝置、操作機構和保護裝置等組成。
1) 觸頭系統
觸頭(靜觸頭和動(dòng)觸頭)在斷路器中用來(lái)實(shí)現電路接通或分斷。觸頭的基本要求為:
a)能安全可靠地接通和分斷極限短路電流及以下的電路電流;
b)長(cháng)期工作制的工作電流;
c)在規定的電壽命次數內,接通和分斷后不會(huì )嚴重磨損。
常用斷路器的觸頭型式有對接式觸頭、橋式觸頭和插入式觸頭。對接式和橋式觸頭多為面接觸或線(xiàn)接觸,在觸頭上都焊有銀基合金鑲塊。大型斷路器每相除主觸頭外,還有副觸頭和弧觸頭。
斷路器觸頭的動(dòng)作順序是,斷路器閉合時(shí),弧觸頭先閉合,然后是副觸頭閉合,最后才是主觸頭閉合;斷路器分斷時(shí)卻相反。主觸頭承載負荷電流,副觸頭的作用是保護主觸頭,弧觸頭是用來(lái)承擔切斷電流時(shí)的電弧燒灼,電弧只在弧觸頭上形成,從而保證了主觸頭不被電弧燒蝕,長(cháng)期穩定的工作。
2) 滅弧系統
低壓斷路器的滅弧系統作用是熄滅觸頭間在斷開(kāi)電路時(shí)產(chǎn)生的電弧。滅弧系統包括兩個(gè)部分:一為強力彈簧機構,使斷路器觸頭快速分開(kāi);二是滅弧室,一般在觸頭上方設有滅弧室。
3) 操作機構
斷路器操作機構包括傳動(dòng)機構和脫扣機構兩大部分。
a) 傳動(dòng)機構:按斷路器操作方式不同可分為手動(dòng)傳動(dòng)、杠桿傳動(dòng)、電磁鐵傳動(dòng)
電動(dòng)機傳動(dòng):按閉合方式可分為儲能閉合和非儲能閉合。
b) 自由脫扣機構:自由脫扣機構的功能是實(shí)現傳動(dòng)機構和觸頭系統之間的聯(lián)系。
4) 保護裝置
斷路器的保護裝置由各種脫扣器來(lái)實(shí)現。斷路器的脫扣器型式有:欠壓脫扣器、過(guò)電流脫扣器及分勵脫扣器等。過(guò)電流脫扣器還可分為過(guò)載脫扣器和短路脫扣器。
a) 欠壓脫扣器用來(lái)監視工作電壓的波動(dòng),當電網(wǎng)電壓降低至 70%~35%額定電壓或電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),斷路器可立即分斷,在電源電壓低于 35%額定電壓時(shí),能防止斷路器閉合。帶延時(shí)動(dòng)作的欠壓脫扣器,可防止因負荷陡升引起的電壓波動(dòng)造成的斷路器不適當地分斷。延時(shí)時(shí)間可為 1s、3s 和 5s。
b)分勵脫扣器用于遠距離遙控或熱繼電器動(dòng)作分斷電路。
c) 過(guò)電流脫扣器用于防止過(guò)載和負載側短路。
一般斷路器還具有短路鎖定功能,用來(lái)防止斷路器因短路故障分斷后,故障未排除前再合閘。在短路條件下,斷路器分斷,鎖定機構動(dòng)作,使斷路器機構保持在分斷位置,鎖定機構未復位前,斷路器合閘機構不能動(dòng)作,無(wú)法接通電路。
5) 其他
斷路器除上述四類(lèi)裝置外,還具有輔助觸點(diǎn),一般有常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。輔助觸點(diǎn)供信號裝置和智能式控制裝置使用。
圖 3-1 是斷路器工作原理示意圖及圖形符號。斷路器開(kāi)關(guān)是靠操作機構手動(dòng)或電動(dòng)合閘的,觸頭閉合后,自由脫扣機構將觸頭鎖在合閘位置上。當電路發(fā)生上述故障時(shí),通過(guò)各自的脫扣器使自由脫扣機構動(dòng)作,自動(dòng)跳閘以實(shí)現保護作用。分勵脫扣器則作為遠距離控制分斷電路之用。
過(guò)電流脫扣器用于線(xiàn)路的短路和過(guò)電流保護,當線(xiàn)路的電流大于整定的電流值時(shí),過(guò)電流脫扣器所產(chǎn)生的電磁力使掛鉤脫扣,動(dòng)觸點(diǎn)在彈簧的拉力下迅速斷開(kāi),實(shí)現短路器的跳閘功能。
熱脫扣器用于線(xiàn)路的過(guò)負荷保護,工作原理和熱繼電器相同。
失壓(欠電壓)脫扣器用于失壓保護,如圖 3-1 所示,失壓脫扣器的線(xiàn)圈直接接在電源上,處于吸合狀態(tài),斷路器可以正常合閘;當停電或電壓很低時(shí),失壓脫扣器的吸力小于彈簧的反力,彈簧使動(dòng)鐵心向上使掛鉤脫扣,實(shí)現短路器的跳閘功能。
分勵脫扣器用于遠方跳閘,當在遠方按下按鈕時(shí),分勵脫扣器得電產(chǎn)生電磁力,使其脫扣跳閘。
不同斷路器的保護是不同的,使用時(shí)應根據需要選用。在圖形符號中也可以標注其保護
方式,如圖 3-1 所示,斷路器圖形符號中標注了失壓、過(guò)負荷、過(guò)電流 3 種保護方式。
1)根據動(dòng)作方式分
動(dòng)作功能與電源電壓有關(guān)的RCBO(電子式)。
電源電壓故障時(shí)不能自動(dòng)斷開(kāi)。
在電源電壓故障時(shí)如出現危險情況(例如由于接地故障)能脫扣。
注:△n=30mA的RCBO,試驗方法暫按9.9.1.5。
2)根據裝置型式分
固定裝置和固定接線(xiàn)的RCBO。
3)根據極數的電流回路數分
帶一個(gè)過(guò)電流保護極和不可開(kāi)斷中性線(xiàn)的單極RCBO;
帶一個(gè)過(guò)電流保護極的二極RCBO;
帶二個(gè)過(guò)電流保護極的二極RCBO;
帶三個(gè)過(guò)電流保護極的三極RCBO;
帶三個(gè)過(guò)電流保護極和不可開(kāi)斷中性線(xiàn)的三極RCBO;
帶三個(gè)過(guò)電流保護極的四極RCBO;
帶四個(gè)過(guò)電流保護極的四極RCBO。
4)根據調節剩余電流的可能性分
只有一個(gè)額定剩余動(dòng)作電流的RCBO。
5)根據沖擊電壓下防止誤脫扣的性能分
正常耐誤脫扣能力的RCBO。
6)根據有直流分量時(shí)的工作狀況分
根據有直流分量時(shí)的工作狀況分為:
a) AC型RCBO;
b) A型RCBO。
7)根據(出現剩余電流時(shí))延時(shí)分
沒(méi)有延時(shí)的RCBO:一般用途型;
有延時(shí)的RCBO:具有選擇性的S型。
8)根據防止外部影響分
封閉型RCBO(不需要一個(gè)適當的外殼)。
9)根據安裝方式分
表面安裝式RCBO。
10)根據接線(xiàn)方式分
電氣連接與機械安裝有關(guān)的RCBO。
11)根據瞬時(shí)脫扣電流分
C型:5In~10In
D型:10In~20In
12)接線(xiàn)端子類(lèi)型
具有連接外部銅導線(xiàn)的螺紋型接線(xiàn)端子的RCBO。
1)觸電保護的靈敏度要正確合理,一般啟動(dòng)電流應在 15~30mA 范圍內;設備用觸電保護的靈敏度根據設備漏電電流來(lái)去選擇,一般在30~300mA;
2)觸電保護的動(dòng)作時(shí)間一般情況下不應大于 0.1s;
3)保護器應裝有必要的監視設備,以防運行狀態(tài)改變時(shí)失去保護作用,如對電壓型觸電保護器,應裝設零線(xiàn)接地裝置。
三相漏電開(kāi)關(guān)就其構造原理而言,和家用單相漏電開(kāi)關(guān)并無(wú)原則區別,只是主開(kāi)關(guān)的極數比較多,且額定電流比較大,它也是由漏電檢測元件、信號鑒別、放大、執行元件和主開(kāi)關(guān)組合成一體的裝置。型式有三相三線(xiàn)、三相四線(xiàn)等,額定電流有 40A、63A、100A、250A 幾個(gè)等級。目前三相漏電開(kāi)關(guān)的主開(kāi)關(guān)一般采用塑料外殼式空氣開(kāi)關(guān),該開(kāi)關(guān)本身具有過(guò)載、短路保護功能,將開(kāi)關(guān)外殼加長(cháng),納入漏電保護功能,所以三相漏電開(kāi)關(guān)一般為多功能保護開(kāi)關(guān)??諝忾_(kāi)關(guān)是低壓開(kāi)關(guān)中性能較完善的開(kāi)關(guān),尤其是其主觸頭滅弧性很好、通斷能力強、可靠耐用;漏電開(kāi)關(guān)接線(xiàn)仍如空氣開(kāi)關(guān),簡(jiǎn)潔明了,故三相漏電開(kāi)關(guān)最適于做分路、分支保護和動(dòng)力負荷保護。
選用漏電保護裝置,首先是正確選擇漏電保護裝置的漏電動(dòng)作電流。
1)在浴室、游泳池及隧道等觸電危險性很大的場(chǎng)所,應選用高靈敏度、快速型漏電保護裝
置(動(dòng)作電流不宜超過(guò) 10mA)。
2)如果安裝場(chǎng)所發(fā)生人觸電事故時(shí),能得到其他人的幫助及時(shí)脫離電源,則漏電保護裝置的動(dòng)作電流可以大于擺脫電流。如果是快速型保護裝置,動(dòng)作電流可按心室顫動(dòng)電流選取。如果是前級保護,即分保護前面的總保護,則動(dòng)作電流可超過(guò)心室顫動(dòng)電流。如果作業(yè)場(chǎng)所得不到其他人的幫助及時(shí)脫離電源,則漏電保護裝置動(dòng)作電流不應超過(guò)擺脫電流。
3)在觸電后可能導致嚴重二次事故的場(chǎng)合,應選用動(dòng)作電流 6mA 的快速型漏電保護裝置。為了保護兒童或病人,也應采用動(dòng)作電流 10mA 以下的快速型漏電保護裝置。對于Ⅰ類(lèi)手持電動(dòng)工具,應視其工作場(chǎng)所危險性的大小,安裝動(dòng)作電流 10~30mA 的快速型漏電保護裝置。選擇動(dòng)作電流還應考慮誤動(dòng)作的可能性,保護器應能避開(kāi)線(xiàn)路不平衡的泄漏電流而不動(dòng)作;還應能在安裝位置可能出現的電磁干擾下不誤動(dòng)作。選擇動(dòng)作電流還應考慮保護器制造的實(shí)際條件。
4)用于防止漏電火災的漏電報警裝置宜采用中靈敏度的漏電保護裝置。其動(dòng)作電流可在25~1000mA 內選擇。
5)連接室外架空線(xiàn)路的電氣設備應裝用沖擊電壓不動(dòng)作型漏電保護裝置。
6)對于電動(dòng)機,選用的漏電保護器應能躲過(guò)電動(dòng)機的啟動(dòng)漏電電流(100kW 的電動(dòng)機可達 15mA)而不動(dòng)作。選用的漏電保護器應有較好的平衡特性,以避免在數倍于額定電流的堵轉電流的沖擊下誤動(dòng)作。對于不允許停轉的電動(dòng)機應采用漏電報警方式,而不應采用漏電切斷方式。
7)對于照明線(xiàn)路,宜根據泄漏電流的大小和分布,采用分級保護的方式。支線(xiàn)上選用高靈敏度的漏電保護器,干線(xiàn)上選用中靈敏度漏電保護器。
8)在建筑工地、金屬構架上等觸電危險性大的場(chǎng)合,Ⅰ類(lèi)攜帶式設備或移動(dòng)式設備應配用高靈敏度漏電保護裝置。電熱設備的絕緣電阻隨著(zhù)溫度變化在很大的范圍內波動(dòng)。例如,聚乙烯絕緣材料 60℃時(shí)的絕緣電阻僅為 20℃時(shí)的幾十分之一。因此,應按熱態(tài)漏電狀況選擇漏電保護器的動(dòng)作電流。
9)對于電焊機,應考慮保護器的正常工作不受電焊的短時(shí)沖擊電流、電流急劇的變化及電源電壓的波動(dòng)的影響。對高頻焊機,漏電保護器還應有良好的抗電磁干擾性能。
10) 對于有非線(xiàn)性零件而產(chǎn)生高次諧波及對有整流零件的設備,應采用零序電流互感器二次側接有濾波電容的保護器,而且互感器鐵心應選用剩磁低的軟磁材料制成。
11) 漏電保護裝置的極數應按線(xiàn)路特征選擇。單相線(xiàn)路選用二極保護器,僅帶三相負載的三相線(xiàn)路或三相設備可選用三極保護器,動(dòng)力與照明合用的三相四線(xiàn)線(xiàn)路和三相照明線(xiàn)路必須選用四極保護器。
12) 漏電開(kāi)關(guān)的額定電壓、額定電流及分斷能力等性能指標應與線(xiàn)路條件相適應。漏電保護裝置的類(lèi)型與供電線(xiàn)路、供電方式、系統接地類(lèi)型及用電設備特征相適應。
電子式漏電保護器制作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,是我國廣泛采用的漏電保護器類(lèi)型。但它不同于電磁式漏電保護器。電磁式漏電保護器用故障電流的能量來(lái)脫扣,而電子式漏電保護器是用故障回路的殘壓來(lái)脫扣(發(fā)生接地故障時(shí),回路電壓下降,此殘壓指故障時(shí)漏電保護器接線(xiàn)端子上的電壓,不是指公用電網(wǎng)的電壓負偏差)。當接地故障點(diǎn)靠近漏電保護器時(shí),其值過(guò)低,不能使漏電保護器動(dòng)作來(lái)避免事故的發(fā)生。因此,當采用電子式漏電保護器時(shí),應注意漏電保護器的安裝位置不能離插座太近,以保證漏電保護器處有足夠的故障殘壓。另外,當回路的中性線(xiàn)斷線(xiàn)時(shí),回路上的電子式漏電保護器也將因失壓而不能動(dòng)作,這時(shí)如手持絕緣損壞的手握式和移動(dòng)式設備將是十分危險的。因此,在使用電子式漏電保護器時(shí),要考慮上述因素。
國際電工委員會(huì )標準 IEC4.79(電流通過(guò)人體的效應)確定,通過(guò)人體的交流 50Hz 電流不超過(guò) 30mA 時(shí),人體不會(huì )因發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)而死亡,它與人體潮濕程度、接觸電壓高低無(wú)直接關(guān)系。因此,國際電工標準在所有防人身電擊的條文中,都規定采用動(dòng)作電流不大于 30mA 的漏電保護器。據此在醫院手術(shù)室、浴室等電擊危險大的場(chǎng)所都可裝用動(dòng)作電流為 30mA 的漏電保護器來(lái)防人身電擊。
鄉鎮用電不必裝用靈敏度更高的漏電保護器,如 10mA 的漏電保護器。因為 10mA 的漏電保護器和 30mA 的漏電保護器在防人身電擊的效果上是相同的,故都可以使人免于發(fā)生心室纖顫而死亡。10mA 漏電保護器的價(jià)格很貴,不適于廣泛采用:因其額定不動(dòng)作電流僅為 5mA,當漏電電流大于 5mA 時(shí)保護器便動(dòng)作,農村低壓電網(wǎng)設備常處于戶(hù)外和潮濕場(chǎng)所,正常泄漏電流較大,容易引起誤動(dòng)作。頻繁的誤動(dòng)作停電的后果往往是將漏電保護器短接或拆除,使線(xiàn)路失去接地故障保護,導致危險的后果。
1.3.7 如何配置和應用三級漏電保護
圖 4-3 三級漏電保護圖
當供電范圍和電源干線(xiàn)電流較大時(shí),有時(shí)需裝用三級漏電保護,如下圖所示。
它由分離的零序電流互感器、漏電繼電器和斷路器(或信號器)組成?;ジ衅鞯淖儽纫矠?/span> 1:1。它通過(guò)的回路電流受回路 4 根導線(xiàn)通過(guò)的互感器貫穿孔直徑的限制。漏電繼電器檢測的電流即一次側的剩余電流,其動(dòng)作電流和延時(shí)均可調整。
我國現時(shí)已生產(chǎn)附裝漏電繼電器的漏電保護零序電流互感器,其貫穿孔直徑為 25~100mm,相應回路電流為 100~800A,所帶漏電繼電器的動(dòng)作電流為 50mA~3A,延時(shí)為0.2~2s。這種互感器也適宜于在現有線(xiàn)路上補加漏電保護。
對供電范圍大的電源干線(xiàn)上的漏電保護,往往不希望所保護范圍內發(fā)生電弧性接地故障時(shí)立即跳閘,以避免大面積的停電。這時(shí)可將漏電繼電器作用于信號,以便找出故障回路,局部切斷電源?;芈穬热绯霈F金屬性短路的大短路電流,則由斷路器內的電磁脫扣器動(dòng)作來(lái)切斷電源,以保護線(xiàn)路。
《住宅設計規范》(GB50096—1999)規定“每幢住宅的總電源進(jìn)線(xiàn)斷路器,應具有漏電保護功能?!逼錀l文說(shuō)明中進(jìn)一步明確“具有漏電保護功能的斷路器對電弧短路電流有很高的動(dòng)作靈敏度,能及時(shí)切斷電源,防止電氣火災的發(fā)生?!边@里明確提出了在每棟住宅樓總進(jìn)線(xiàn)處設漏電斷路器,在工程設計中如何正確執行規范,在系統構成設備選型中應注意哪些問(wèn)題簡(jiǎn)述如下:
1)具有漏電保護功能的斷路器的選擇
具有漏電保護功能的斷路器從功能看有兩個(gè)含義:一是它具有斷路器的功能,能切斷帶負荷的電路;二是它具有漏電保護的功能,即自身帶有零序檢測裝置。條文中所指的這兩個(gè)功能是由一個(gè)電器單元來(lái)實(shí)現的,如果采用兩個(gè)電器單元來(lái)實(shí)現也未嘗不可。因為目標是一個(gè):防止電氣火災。
漏電保護器檢測的是剩余電流,即通過(guò)零序互感器對被保護回路內相線(xiàn)和中性線(xiàn)電流瞬時(shí)值的測量和測定,判斷對地泄漏電流即剩余流。因此,漏電保護器的整定電流 IΔn 應當考慮兩個(gè)基本條件:必須躲過(guò)正常泄漏電流(IL),即 IΔn>IL;必須小于引起火災的最小點(diǎn)燃電流( IRmin),即 IΔn<IRmin。
按國家標準《漏電保護器安裝和運行》(GB13955—92)中 5.3 規定:“根據電氣線(xiàn)路的正常泄漏電流,選擇漏電保護器的額定動(dòng)作電流。選擇漏電保護器的額定動(dòng)作電流時(shí),應充分考慮到被保護線(xiàn)路和設備可能發(fā)生的正常泄漏電流值,必要時(shí)可通過(guò)實(shí)際測量取得被保護線(xiàn)路和設備的泄漏電流值;選用的漏電保護器的額定不動(dòng)作電流,應不小于電氣線(xiàn)路和設備的正常泄漏電流的最大值的 2 倍”。電氣線(xiàn)路和設備泄漏電流值及分級安裝的漏電泄漏電流特性和電流配合要求如下:
a)用于單臺用電設備時(shí),動(dòng)作電流應不小于正常運行實(shí)測泄漏電流的 4 倍;
b)配電線(xiàn)路的漏電保護器動(dòng)作電流應不小于正常運行實(shí)測泄漏電流的 2.5 倍,同時(shí)還應滿(mǎn)足其中泄漏電流最大的一臺用電設備正常運行泄漏電流的 4 倍;
c)用于全網(wǎng)保護時(shí),動(dòng)作電流應不小于實(shí)測泄漏電流的 2 倍。
此外,漏電保護器的額定動(dòng)作電流應留有一定余量,以適應日久回路絕緣電阻降低、用電設備增加及季節變化等引起的電流泄漏增大。
2)漏電電流的選擇
在住宅總進(jìn)線(xiàn)處設漏電保護器是為了防止電氣火災金屬性短路的短路電流大,常用的熔斷器、斷路器等過(guò)電流保護電器能有效地切斷電源,從而防止火災的發(fā)生;電弧性短路電流小,過(guò)流保護電器往往不能及時(shí)切斷電源,而電火花的能量在達到一定程度后會(huì )引燃附近可燃物造成火災。接地故障引發(fā)火災多的原因不僅是接地故障發(fā)生的概率大,而且還往往以持續的電弧形式出現。能引起接地電流和構成電弧的故障有:
a)導線(xiàn)和電氣設備的絕緣損壞;
b)電器或電動(dòng)機的接線(xiàn)端子周?chē)霈F炭化的熔蝕點(diǎn);
c)電動(dòng)機過(guò)載或扼流線(xiàn)圈的老化而出現匝間短路;
d)電氣設備中或安裝設備的部件中潮濕或積有凝結水;
e)在電氣設備中積有導電塵?;虺练e物。
這類(lèi)故障會(huì )引起不完全的短路或接地短路并釀成火災。當發(fā)熱功率為 60~100W,如釋放在較小面積的可燃物上,就會(huì )立即引發(fā)火災。當漏電保護器動(dòng)作電流參數在 30mA,0.1s及以下可用于防間接接觸電擊,也能防直接接觸電擊,自然也能防接地故障引起的電弧起火。當電壓為 220V 時(shí),采用漏電動(dòng)作電流 300mA 漏電保護裝置可用來(lái)防止電氣火災,500mA的可以作為預防措施或后備保護。
根據國家標準 GB10963.1(等同于 IEC60898-1)規定,在規定條件下,斷路器各部分的極限溫升為:
連接外部導體的接線(xiàn)端子應小于等于 60K;
在手動(dòng)操作中會(huì )觸及的外部應小于等于 40K;
斷路器與安裝平面直接接觸的表面應小于等于 60K。
由于鼠籠式電機啟動(dòng)電流為 6-9 倍,20ms 時(shí)出現的尖峰電流又是啟動(dòng)電流的 2 倍,UEB斷路器的短路保護的動(dòng)作值也是 20ms,動(dòng)作倍數是 10~20 倍,為了保證可靠工作,選擇斷路器時(shí)應使斷路器能夠有效地躲過(guò)電動(dòng)機的尖峰電流,并且必須考慮電機啟動(dòng)時(shí)間和斷路器脫扣曲線(xiàn)的關(guān)系,因此我們建議依據不同電機的啟動(dòng)情況放大選擇 D 曲線(xiàn)的斷路器。
漏電附件裝于斷路器的右側,而 MX 附件裝于斷路器的左側,所以它們可以同時(shí)安裝。
MX+OF 有 4 個(gè)接線(xiàn)端子,在接線(xiàn)時(shí)應在端子 C1,C2 接工作電壓,“C2”接交流電源的相線(xiàn)(或直流電源的正極),“C1”通過(guò)外部控制觸點(diǎn)接交流電源的 N 線(xiàn)(或直流電源的負極);有源觸點(diǎn)“C2-12”、“C2-14”分別在斷路器“斷開(kāi)”和“閉合”時(shí)接通,不用這二個(gè)觸點(diǎn)時(shí),可將12、14 端子空置不接。嚴禁端子“C1,14”接工作電壓。若“C1,14”兩端接電源,將燒毀 MX線(xiàn)圈。MX 的動(dòng)作要消耗一定大小的能量,若不滿(mǎn)足此功耗要求,MX 的動(dòng)作將不能保證。MX+OF 分勵脫扣單元的吸合功率與其工作電壓有關(guān),并且變化較大,在選用時(shí)需根據樣本上提供的吸合功率表來(lái)選型。
其轉換接點(diǎn)為有源接點(diǎn),禁止作為干接點(diǎn)使用或接入其它弱電模塊。
接觸器是一種自動(dòng)化的控制電器。接觸器主要用于頻繁接通或分斷交、直流電路。其控制容量大,可遠距離操作,配合繼電器可以實(shí)現定時(shí)操作,連鎖控制,各種定量控制,廣泛應用于自動(dòng)控制電路。其主要控制對象是電動(dòng)機,也可用于控制其他電力負載,如電熱器、照明、電焊機及電容器組等。
1) 接觸器按被控電流的種類(lèi)可分為交流接觸器和直流接觸器;
2) 交流接觸器按照滅弧介質(zhì)又可分為空氣電磁式、油和真空式 3 種;
3) 交流接觸器按照控制線(xiàn)圈電源種類(lèi)的不同還可分為交流操作接觸器(如UEC1-12C11M7)和直流操作交流接觸器(如UEC1-12C11MD);
4) 接觸器按照極數還可分為:?jiǎn)螛O、雙極、三極和四極等。
接觸器主要由電磁系統、觸點(diǎn)系統、滅弧系統及其它部分組成。
1)電磁系統:電磁系統包括電磁線(xiàn)圈和鐵心,是接觸器的重要組成部分,依靠它帶動(dòng)觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)。
2)觸頭系統:觸點(diǎn)是接觸器的執行部分,包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)的作用是接通和分斷主回路,控制較大的電流,而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中,以滿(mǎn)足各種控制方式的要求。
3)滅弧系統:滅弧裝置用來(lái)保證觸點(diǎn)斷開(kāi)電路時(shí),產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅,減少電弧對觸點(diǎn)的損傷。為了迅速熄滅斷開(kāi)時(shí)的電弧,通常接觸器都裝有滅弧裝置,一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩,并配有強磁吹弧回路。
4)其它部分:有絕緣外殼、彈簧、傳動(dòng)機構等。
圖 5-1 所示為交流接觸器的結構示意圖及圖形符號。
圖 5-1交流接觸器的結構示意圖及圖形符號
當接觸器電磁線(xiàn)圈不通電時(shí),彈簧的反作用力使主觸點(diǎn)保持斷開(kāi)位置。當電磁線(xiàn)圈通過(guò)控制回路接通控制電壓(一般為額定電壓)時(shí),電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心,帶動(dòng)主觸點(diǎn)閉合,接通電路,輔助接點(diǎn)隨之動(dòng)作。
接觸器的使用類(lèi)別是根據接觸器的不同控制對象在運行過(guò)程中各自不同的特點(diǎn)而規定的。不同使用類(lèi)別的接觸器對接通、分斷能力及電壽命的要求是不一樣的。
1)根據負載性質(zhì)選擇接觸器的類(lèi)型,接觸器類(lèi)型要和負載相適應。
2)交流接觸器的電壓等級要和負載相同,額定電壓應大于或等于主電路工作電壓,并且接觸器的額定工作電壓不能高于其額定絕緣電壓。
3)額定電流應大于或等于被控電路的額定電流,接觸器的接通電流大于負載的啟動(dòng)電流,分斷電流大于負載運行時(shí)分斷需要電流,負載的計算電流要考慮實(shí)際工作環(huán)境和工況,對于電動(dòng)機負載,還應根據其運行方式適當增大或減小。
4) 吸引線(xiàn)圈的額定電壓與頻率要與所在控制電路的選用電壓和頻率相一致。要考慮接在接觸器控制回路的線(xiàn)路長(cháng)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(xiàn)路過(guò)長(cháng),電壓降太大,接觸器線(xiàn)圈對合閘指令有可能不起反映;由于線(xiàn)路電容太大,可能對跳閘指令不起作用。
5) 接觸器輔助觸頭的數量、電流容量應滿(mǎn)足控制回路接線(xiàn)要求。
6) 接觸器操作頻率超過(guò)規定值,額定電流應該加大一倍。
短路保護元件參數應該和接觸器參數配合選用。選用時(shí)可參見(jiàn)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。
7) 接觸器和斷路器的配合要根據斷路器的過(guò)載系數和短路保護電流系數來(lái)決定。接觸器的約定發(fā)熱電流應小于斷路器的過(guò)載電流,接觸器的接通、斷開(kāi)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(shí)際中接觸器在一個(gè)電壓等級下約定發(fā)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(shí)限過(guò)載系數參數比較多,不同類(lèi)型斷路器不一樣,所以?xún)烧唛g配合很難有一個(gè)標準,不能形成配合表,需要實(shí)際核算
8) 接觸器和其它元器件的安裝距離要符合相關(guān)國標、規范,要考慮維修和走線(xiàn)距離。
接觸器銘牌額定電壓是指主觸點(diǎn)的額定電壓,通常用的電壓等級為:
直流接觸器:110V, 220V, 440V, 660V 等檔次;
交流接觸器:127V, 220V, 380V, 500V 等檔次;
如某負載是 380V 的三相感應電動(dòng)機,則應選380V 的交流接觸器。
接觸器的額定電壓是指接觸器接通與分斷能力、額定工作制及使用類(lèi)別等技術(shù)參數下的一組有關(guān)的額定值。包括額定工作電壓(Ue)、額定絕緣電壓(Ui)、額定沖擊耐受電壓(Uimp),額定控制電源電壓(Us)等。
交流接觸器的額定工作電壓,是指在規定條件下,能保證電器正常工作的最低電壓。
額定工作電壓是與額定工作電流共同決定的接觸器使用條件的電壓值,接觸器的接通與分斷能力、工作制種類(lèi)及使用類(lèi)別等技術(shù)參數都與額定電壓有關(guān)。
對于多相電路來(lái)說(shuō),額定工作電壓是指電源的相間電壓(即線(xiàn)電壓)。另外,接觸器可以根據不同的工作制和使用類(lèi)別,規定許多組額定工作電壓和額定工作電流的數值。例如 例如,UEC1-12C11M7,額定工作電壓為220V/230V,380V/400V,660V/690V,AC-3對應的額定工作電流分別為12A,12A,8.9A。
額定絕緣電壓是與介電性能試驗、電氣間隙和爬電距離有關(guān)的一個(gè)名義電壓值,除非另有規定,額定絕緣電壓是接觸器的最大額定工作電壓。在任何情況下,額定工作電壓不得超過(guò)額定絕緣電壓。
根據額定工作電壓、額定功率、額定工作制、使用類(lèi)別及外殼防護型式等所決定的保證接觸器主觸頭正常工作的電流值。
額定電流:接觸器銘牌額定電流是指主觸點(diǎn)的額定電流。通常用的電流等級為:
直流接觸器:06A、09A、25A、40A、60A、100A、250A、400A、600A 等;
交流接觸器:09A、12A、18A、25A、32A、38A、40A、50A、65A、95A 等。
上述電流是指接觸器安裝在敞開(kāi)式控制屏上,觸點(diǎn)工作不超過(guò)額定溫升,負載為間斷長(cháng)期工作制時(shí)的電流值。所謂間斷長(cháng)期工作制是指接觸器連續通電時(shí)間不超過(guò) 8h。若超過(guò) 8h,則必須空載開(kāi)閉 3 次以上,以消除接觸器觸點(diǎn)表面的氧化膜。如果上述諸條件改變了,就要相應修正其電流值。當接觸器安裝在箱柜內,由于冷卻條件變差,電流要降低10%~ 20%使用。當接觸器工作于長(cháng)期工作制,而且通電持續率不超過(guò) 40%;敞開(kāi)安裝,電流允許提高 10%~25%;箱柜安裝,允許提高 5%~10%。介于上述情況之間者,可酌情增減。
通常用的接觸器線(xiàn)圈額定電壓等級為:
直流線(xiàn)圈:24V、48V、220V、440V;
交流線(xiàn)圈:36V、127V、220V、380V。
選用時(shí)一般交流負載用交流接觸器,直流負載用直流接觸器,但交流負載頻繁動(dòng)作時(shí)可采用直流吸引線(xiàn)圈的接觸器。通常采用的是直流 48V、220V;交流 127V、220V、380V。直流接觸器斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓可達 10~20 倍,故不宜采用高電壓等級( 440V 已停止生產(chǎn))而電壓太低,;接通此線(xiàn)圈用的繼電器或接觸器的連鎖觸點(diǎn)不可靠(如灰塵或油層存在)。
觸器額定操作頻率指每小時(shí)接通次數。交流接觸器最高為 600 次/h;直流接觸器可高達1200 次/h。綜上所述,選擇接觸器可按下列步驟進(jìn)行:
1) 根據負載性質(zhì)確定工作任務(wù)類(lèi)別;
2) 根據類(lèi)別確定接觸器系列[詳見(jiàn)我國電工專(zhuān)業(yè)標準( D25—29)和(D210—61);]
3) 根據負載額定電壓確定接觸器的額定電壓;
4) 根據負載電流確定接觸器的額定電流,并根據外界實(shí)際條件加以修正;
5) 選定吸引線(xiàn)圈的額定電壓;
6) 根據負載情況復核操作頻率,它應在額定范圍之內。
以前生產(chǎn)的接觸器(老產(chǎn)品)對其動(dòng)穩定度有以下要求:通過(guò) 40 倍額定電流并持續 10s時(shí),接觸器的觸頭不應出現熔焊現象。目的是考驗接觸器在出現短路故障時(shí),開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的一段時(shí)間里能否耐受熱沖擊。這種要求缺乏系統配合的概念,是單純對接觸器孤立的要求。因此,對新產(chǎn)品就改為提出 SCPD 要求。這種要求把系統作為一個(gè)整體來(lái)考慮,即控制電器和與之配套的保護電器既要互相協(xié)調,又要彼此配合。
以交流接觸器為例,SCPD 試驗有兩項內容:一項是 50kA 的極限分斷試驗,相當于原來(lái)的動(dòng)穩定試驗;另一項為 30 倍額定電流試驗。兩項試驗都是對熔斷器和接觸器一起進(jìn)行試驗,并依靠熔斷器來(lái)最終斷開(kāi)電路。前一項可能在 10ms 時(shí)間內斷開(kāi),體現兩種電器在發(fā)生短路時(shí)功能上的協(xié)調;第二項試驗電流較小,需要數十周波熔斷器才能熔斷,要求接觸器能承受此持續的熱沖擊,體現二者的恰當配合,因此 SCPD 試驗能滿(mǎn)足系統實(shí)際使用要求。
熱過(guò)載繼電器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)熱繼電器)是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量,使有不同膨脹系數的雙金屬片發(fā)生形變,當形變達到一定距離時(shí),就推動(dòng)連桿動(dòng)作,使控制電路斷開(kāi),從而使接觸器線(xiàn)圈失電,主電路斷開(kāi),實(shí)現電動(dòng)機的過(guò)載保護。熱繼電器作為電動(dòng)機的過(guò)載保護元件,以其體積小,結構簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應用。
熱繼電器的型式較多,但常見(jiàn)的有:
1) 雙金屬片式:利用兩種膨脹系數不同的金屬(通常為錳鎳和銅板)輾壓制成的雙金屬片受熱彎曲去推動(dòng)杠桿,從而帶觸頭動(dòng)作;
2) 熱敏電阻式:利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成的熱繼電器;
3) 易熔合金式:利用過(guò)載電流的熱量使易熔合金達到某一溫度值時(shí),合金熔化而使繼電器動(dòng)作。
4) 電子式:利用電流互感器的原邊流過(guò)電動(dòng)機的主電路電流,副邊線(xiàn)圈上感應出的電流信號經(jīng)整流、濾波后,送入采樣電路變成單片機識別的數字信號。單片機對電流信號不斷地采樣、比較判斷、記憶,必要時(shí)發(fā)出故障脫扣指令。
它由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸點(diǎn)及一套傳動(dòng)和調整機構組成。發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲,串接在被保護電動(dòng)機的主電路中。雙金屬片由兩種不同熱膨脹系數的金屬片輾壓而成。下層一片的熱膨脹系數大,上層的小。當電動(dòng)機過(guò)載時(shí),通過(guò)發(fā)熱元件的電流超過(guò)整定電流,雙金屬片受熱向上彎曲脫離扣板,使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。由于常閉觸點(diǎn)是接在電動(dòng)機的控制電路中的,它的斷開(kāi)會(huì )使得與其相接的接觸器線(xiàn)圈斷電,從而接觸器主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機的主電路斷電,實(shí)現了過(guò)載保護。熱繼電器動(dòng)作后,雙金屬片經(jīng)過(guò)一段時(shí)間冷卻,按下復位按鈕即可復位。
熱繼電器的額定電流不是熱元件的額定電流,更不是熱繼電器觸頭的額定電流,它只是某一等級熱繼電器的額定工作電流。對于任一等級的熱繼電器都相應的配有若干個(gè)熱元件。如 JR16—20 型熱繼電器中的 20 就是熱繼電器的額定工作電流為 20A 的一個(gè)等級。對于這個(gè)等級,配有 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 和 12 共 12 個(gè)熱元件的編號。而每個(gè)熱元件又有一個(gè)熱元件的額定電流,熱元件的額定電流可在一定范圍內通過(guò)凸輪調節旋鈕調節整定電流, 1 號熱元件的刻度電流調節范圍為 0.25~0.3~0.35A。我們在選用熱繼電器如時(shí),就可以根據被保護設備的額定電流來(lái)選擇熱元件的編號,并通過(guò)調節旋鈕的調節達到其整定電流所需的數值。因此,在選用熱繼電器時(shí),根據被保護對象的額定電流來(lái)選擇的主要是熱元件的編號。另外,熱繼電器的雙金屬片或加熱元件通常是串聯(lián)在電動(dòng)機的主電路中,而其觸頭(常閉觸頭)則串接在電動(dòng)機的控制回路中。因此,當熱繼電器因過(guò)載而動(dòng)作時(shí),其常閉接點(diǎn)打開(kāi)切斷電動(dòng)機的控制回路(即接觸器線(xiàn)圈回路),接觸器就會(huì )因電磁鐵失去激磁而釋放。這樣,電動(dòng)機的主電路被切斷,使電動(dòng)機得到過(guò)載保護。不難看出,熱繼電器的額定電流絕不是觸頭的額定電流。一般熱繼電器觸頭的長(cháng)期工作電流僅為 3~5A,接通電流一般與長(cháng)期工作電流一樣,而分斷電流僅為此數值的 40%~60%。若用于控制直流電路,則上述各種電流的允許值還要降低很多。
熱繼電器是利用電流熱效應原理制成的一種保護用繼電器,廣泛地用于電動(dòng)機的過(guò)載保護。如何合理地選擇與使用熱繼電器,是一個(gè)老話(huà)題,但目前很多單位因不合理選擇與使用熱繼電器而造成電動(dòng)機燒毀的事故仍時(shí)有發(fā)生。因此,初接觸者對于熱繼電器的選擇與使用除了遵守一般的規定外,還應注意以下幾點(diǎn):
1)繼電器的規格與控制位置的關(guān)系:對于星形/三角形控制器,由于對電動(dòng)機控制位置不同,選用的熱繼電器的規格也不一樣。對于三角形連接:選用的熱繼電器電流整定值與被保護電動(dòng)機的額定電流值相等。對于星形連接:選用的熱繼電器電流的整定值應是被保護電動(dòng)機額定電流值的 1/√3。
2)復位形式:熱繼電器一般都具有手動(dòng)復位和自動(dòng)復位兩種復位形式。這兩種復位形式的轉換,可借助復位螺釘的調節來(lái)完成,熱繼電器出廠(chǎng)時(shí),生產(chǎn)廠(chǎng)家一般設定成自動(dòng)復位狀態(tài)。在使用時(shí),熱繼電器應設定成手動(dòng)復位狀態(tài)還是自動(dòng)復位狀態(tài)要根據控制回路的具體情況而定。一般情況下,應遵循熱繼電器保護動(dòng)作后,即使熱繼電器自動(dòng)復位,被保護的電動(dòng)機也不應自動(dòng)再啟動(dòng)的原則,否則應將熱繼電器整定為手動(dòng)復位狀態(tài)。這是為了防止電動(dòng)機在故障未被消除而多次重復再啟動(dòng)損壞設備。例如:一般采用按鈕控制的手動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)停止的控制電路,熱繼電器可設定成自動(dòng)復位形式;采用自動(dòng)元件控制的自動(dòng)啟動(dòng)電路應將熱繼電器設定成手動(dòng)復位形式。
3)對于額定電流等級不同但熱元件調整范圍相同的熱繼電器的選用例如,JR16 系列的熱繼電器,在額定電流為 20A 和 60A 兩個(gè)等級中,熱元件整定值都在 14~16A 的調整范圍之內,此時(shí),應檢查熱繼電器使用的環(huán)境溫度和被保護電動(dòng)機的環(huán)境溫度。當熱繼電器使用的環(huán)境溫度高于被保護電動(dòng)機的環(huán)境溫度 15℃以上時(shí),應使用大一號額定電流等級的熱繼電器;當熱繼電器使用的環(huán)境溫度低于被保護電動(dòng)機的環(huán)境溫度 15℃以下時(shí),應使用小一號額定電流等級的熱繼電器。此外,也應考慮到電動(dòng)機的負載情況及熱繼電器可能需要的調整范圍。
4)用于反復短時(shí)工作的電動(dòng)機的過(guò)載保護時(shí)整定電流的調整用于反復短時(shí)工作的電動(dòng)機的過(guò)載保護時(shí)整定電流的調整,需在現場(chǎng)多次試驗、調整才能得到較可靠的保護。方法是先將熱繼電器的整定電流調到比電動(dòng)機的額定電流略小,運行時(shí)如果發(fā)現其經(jīng)常動(dòng)作,再逐漸調大熱繼電器的整定值,直至滿(mǎn)足運行要求為止。
5)連接導線(xiàn)的選擇:熱繼電器的連接導線(xiàn)過(guò)粗或太細也會(huì )影響熱繼電器的正常工作,因為連接導線(xiàn)的粗細不同使散熱量不同,會(huì )影響熱繼電器的電流熱效應。各種規格熱繼電器的連接導線(xiàn)的選用可按廠(chǎng)家的使用說(shuō)明或查閱電工手冊。
3.2.5 熱繼電器如何選型
用于一臺 10kW 的三相籠形異步電動(dòng)機過(guò)載保護的熱繼電器的選擇如下。
10kW 的三相籠形異步電動(dòng)機的額定電流約 20A。雖然熱繼電器本身的電流等級并不多,但熱元件的編號很多,選用時(shí)應首先使熱元件的電流與電動(dòng)機的電流相適應。根據負荷的性質(zhì)來(lái)考慮,按照額定電流相等的原則,可選用 JR15—60 型熱繼電器和 14 號熱元件,其電流整定范圍為 15~20~24A,先整定在 20A 上,如使用中經(jīng)常提前動(dòng)作,則可改為 24A 一擋;反之,如發(fā)現電動(dòng)機溫度過(guò)高,熱繼電器滯后動(dòng)作,則改為 15A 一擋。
可以。
不可以。
可以接受,脈沖型和自保持型信號控制電動(dòng)機構跳合閘均可。
普通的 UEM5 斷路器為固定式板前接線(xiàn),要改為板后接線(xiàn)時(shí),需增加后聯(lián)結套件。后聯(lián)結套件有 2 種,一種是正常極間絕緣距離的短板后連接套件,另一種是加大極間絕緣距離的混合板后連接套件。這些套件作為額外附件,按需訂購。
在普通斷路器的基礎上,增選插入式套件即可。
熱磁式塑殼斷路器+電子式漏電模塊。
采取降容使用的方式。
UEM5 產(chǎn)品的保護特性不能在使用現場(chǎng)調節,UEM5Z1 產(chǎn)品的保護特性和時(shí)間現場(chǎng)可調。
MCR 自保護是當斷路器的 Icw<Icu 時(shí),若關(guān)閉短路瞬時(shí)保護,當短路電流大于 Icw 小于 Icu,斷路器將會(huì )在短延時(shí)中承受大于 Icw 的電流值。出于斷路器自保護的要求,當短路電流的峰值電流大于 2.2 倍 Icw rms 時(shí),斷路器可自動(dòng)瞬時(shí)跳閘,防止斷路器在短延時(shí)中承受大于 Icw 的電流值。
UEW5 斷路器都有 HSISC 自保護功能,如果斷路器在短路情況下閉合,HSISC 保護會(huì )使斷路器瞬時(shí)脫扣,避免設備受到過(guò)大的沖擊。
長(cháng)延時(shí)保護可以實(shí)現步長(cháng)為 1A 的調節,脫扣延時(shí)時(shí)間步長(cháng)為 0.5 秒。短延時(shí)保護可以實(shí)現步長(cháng)為 1A 的調節。瞬動(dòng)保護可以實(shí)現步長(cháng)為 10A 的調節。
可以。詳細操作方法詳見(jiàn) UEW5 斷路器樣本冊。
T 型檢測零序電流,即取四相(3 相 4 線(xiàn)制)或 3 相(3 相 3 線(xiàn)制)電流的矢量和進(jìn)行保護。
通過(guò)特殊的外部互感器直接檢測接地電纜的電流,可對斷路器的上、下級接地故障同時(shí)進(jìn)行保護,互感器和斷路器的最大距離不超過(guò) 10 米。
國家規范規定對于通過(guò)剩余電流動(dòng)作繼電器配合框架式大型斷路器的接地短路保護裝置由于零序電流互感器變比過(guò)大和鐵芯磁飽和等原因,其動(dòng)作電流最小不應少于斷路器額定電流的 20%(0.2In 最小為 160A,最大為 1200A)。采用這種方式實(shí)現接地短路防火災保護時(shí),只能靠接地短路電流動(dòng)作而不能通過(guò)剩余電流動(dòng)作繼電器動(dòng)作,實(shí)現防止接地短路防火功能。因此,在負荷電流大的用電系統應考慮將剩余電流動(dòng)作保護器的接地短路保護裝置分裝在分支線(xiàn)上。
在雙電源轉換系統中,PC 級是指能夠接通、承載,但不用于分斷短路電流的雙電源轉換系統;CB 級是指配備過(guò)電流脫扣器雙電源轉換系統,它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流。UEQ5 屬于 CB 類(lèi)的產(chǎn)品,UEQ5-G、UET6 屬于 PC 類(lèi)的產(chǎn)品。
從發(fā)生故障起到切換完成最短切換時(shí)間為 200ms 左右。